Вопрос:

Из технического карбида кальция массой 4 г при действии избытка воды можно получить газ объемом 1,12 л (нормальные условия). Какую массу технического карбида надо взять для получения безводного пропанола массой 240 г, массовая доля воды в котором составляет 6%?

Из технического карбида кальция массой 4 г при действии избытка воды можно получить газ объемом 1,12 л (нормальные условия). Какую массу технического карбида надо взять для получения безводного пропанола массой 240 г, массовая доля воды в котором составляет 6%?
Фотография

Ответ ассистента

1. Сначала найдём массовую долю чистого карбида кальция ($CaC_2$) в техническом образце. Уравнение реакции карбида с водой: $CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2 \uparrow$ По уравнению $n(CaC_2) = n(C_2H_2)$. Вычислим количество вещества газа (ацетилена): $n(C_2H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль}$. Значит, $n(CaC_2) = 0,05 \text{ моль}$. Масса чистого $CaC_2$: $m(CaC_2) = n \cdot M = 0,05 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 3,2 \text{ г}$. Массовая доля чистого вещества в техническом карбиде: $\omega(CaC_2) = \frac{3,2 \text{ г}}{4 \text{ г}} = 0,8$ (или $80\%$). 2. Рассчитаем массу воды, которую нужно удалить из пропанола. $m(H_2O) = m(\text{раствора}) \cdot \omega = 240 \text{ г} \cdot 0,06 = 14,4 \text{ г}$. 3. Найдём массу технического карбида для осушения. Карбид кальция реагирует с водой, связывая её. По уравнению выше на 2 моль воды нужен 1 моль $CaC_2$. $n(H_2O) = \frac{14,4 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль}$. $n(CaC_2)_{\text{чист}} = \frac{1}{2} n(H_2O) = 0,4 \text{ моль}$. $m(CaC_2)_{\text{чист}} = 0,4 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 25,6 \text{ г}$. Масса технического карбида (с учётом $80\%$ чистоты): $m_{\text{техн}} = \frac{25,6 \text{ г}}{0,8} = 32 \text{ г}$. **Ответ: 32 г**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи