Question

какой объем ацетилена (н.у) может быть получено из 10 кг технического карбида кальция содержащего 4 % примесей?

Answer 1

Для решения этой задачи, нужно знать химическую реакцию между карбидом кальция (CaC2) и водой (H2O), которая приводит к образованию ацетилена (C2H2) и гидроксида кальция (Ca(OH)2):

\[CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2\]

Из уравнения видно, что мольное соотношение между карбидом кальция и ацетиленом равно 1:1. Это означает, что каждый моль карбида кальция дает один моль ацетилена.

1 моль CaC2 = 1 моль C2H2

Теперь давайте рассчитаем количество молей карбида кальция в 10 кг технического карбида кальция. Молярная масса карбида кальция равна приблизительно 64.1 г/моль.

\[\text{Масса молекулы CaC}_2 = 40.1 \, \text{г/моль} + 12.0 \, \text{г/моль} \times 2 = 64.1 \, \text{г/моль}\]

Теперь рассчитаем количество молей:

\[\text{Моли CaC}_2 = \frac{\text{Масса}}{\text{Масса молекулы}} = \frac{10000 \, \text{г}}{64.1 \, \text{г/моль}}\]

Теперь мы знаем количество молей карбида кальция, и так как мольное соотношение с ацетиленом 1:1, то количество молей ацетилена также равно этому числу.

Теперь, используя идеальный газовый закон, мы можем рассчитать объем ацетилена при нормальных условиях (н.у.), где \(V = n \times 22.4 \, \text{л/моль}\) (при н.у. 1 моль газа занимает объем 22.4 литра).

\[V_{\text{ацетилена}} = \text{Моли ацетилена} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

Подставляем значения и решаем:

\[V_{\text{ацетилена}} = \text{Моли CaC}_2 \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

\[V_{\text{ацетилена}} = \frac{10000 \, \text{г}}{64.1 \, \text{г/моль}} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

После вычислений мы получим объем ацетилена при нормальных условиях, который может быть получен из 10 кг технического карбида кальция.