Question

Какой объем уксусной эссенции с ω (СН3СООН) = 30 % (ρ = 1,04 г/см3) можно получить из 500 кг технического СаС2 (массовая доля примесей 4 %), если выход кислоты равен 80 %?

Answer 1

СаС2+2Н2О=Са(ОН)2+С2Н2
С2Н2+Н2О=(Hg2+)=> СН3СНО
СН3СНО(CrO3,H2SO4)=>СН3СООН
Согласно уравнениям реакций из 1 моль карбида кальция образуется 1 моль уксусной кислоты.
В 500 кг карбида кальция содержится 500*0,96=480 кг чистого вещества.
Из 64 кг карбида кальция образуется 60 кг уксусной кислоты, а из 480 кг карбида кальция образуется Х. Х=480*60/64=450 кг уксусной кислоты образуется при 100%-ном выходе.
Согласно условиям задачи выход составляет 80%, поэтому в ходе реакции образовалось 450*0,8=360 кг уксусной кислоты.
Масса раствора уксусной эссенции составляет 360/0,3=1200 кг.
Объём уксусной эссенции составляет 1200/1,04=1153,85=1154 литров уксусной эссенции было получено.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать уравнение реакции, которая происходит при получении уксусной эссенции из технического СаС2:

CaC2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + C2H2

Из уравнения видно, что для получения 1 моль уксусной эссенции требуется 1 моль технического СаС2. Также известно, что молярная масса СаС2 равна 64 г/моль.

Сначала найдем количество молей технического СаС2 в 500 кг:

Масса СаС2 = 500 кг * 0,96 (массовая доля чистого СаС2) = 480 кг Количество молей СаС2 = масса СаС2 / молярная масса СаС2 = 480 кг / 64 г/моль = 7,5 моль

Так как выход кислоты составляет 80%, то количество молей уксусной эссенции будет равно:

Количество молей уксусной эссенции = 7,5 моль * 0,8 = 6 моль

Чтобы найти объем уксусной эссенции, нужно умножить количество молей на молярный объем. Молярный объем уксусной эссенции можно найти, зная ее плотность:

Молярный объем уксусной эссенции = молярная масса уксусной эссенции / плотность уксусной эссенции

Молярная масса уксусной эссенции (C2H4O) = 12 г/моль (молярная масса углерода) + 4 г/моль (молярная масса водорода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 60 г/моль

Молярный объем уксусной эссенции = 60 г/моль / 1,04 г/см3 = 57,7 см3/моль

Теперь можно найти объем уксусной эссенции:

Объем уксусной эссенции = количество молей уксусной эссенции * молярный объем уксусной эссенции = 6 моль * 57,7 см3/моль = 346,2 см3

Таким образом, из 500 кг технического СаС2 можно получить 346,2 см3 уксусной эссенции.