Какова массовая доля карбида кальция в смеси массой 40 г, состоящей из карбида кальция и оксида кремния, если

Тема занятия: Массовая доля карбида кальция в смеси

Описание:
Для решения данной задачи, сначала необходимо определить, сколько массы карбида кальция содержится в полученном ацетилене, а затем рассчитать массовую долю карбида кальция.

1. Рассчитаем количество вещества ацетилена, используя уравнение реакции:
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Зная, что объём ацетилена составляет 11,2 л, можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа PV = nRT:

V - объём газа, P - давление воздуха (стандартное атмосферное давление 101,325 кПа), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль∙К)), T - температура (обычно принимается комнатная температура, около 298К).

n = PV/RT

Подставим известные значения:
n = (101.325 * 11.2) / (8.314 * 298) ≈ 4.79 моль

2. Теперь воспользуемся уравнением реакции, чтобы рассчитать массу карбида кальция:
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Из уравнения видно, что на каждый моль ацетилена приходится один моль карбида кальция. Таким образом, масса карбида кальция равна массе ацетилена.

Масса карбида кальция = n * m(CaC2),
где
n - количество вещества ацетилена,
m(CaC2) - молярная масса карбида кальция.

Из таблицы молярных масс найдём молярную массу CaC2:
m(CaC2) = 40.1 г/моль + 12.0 г/моль = 64.1 г/моль

Масса карбида кальция = 4.79 моль * 64.1 г/моль ≈ 307.31 г.

3. Наконец, рассчитаем массовую долю карбида кальция в смеси:
массовая доля = (масса карбида кальция / масса смеси) * 100%

массовая доля = (307.31 г / 40 г) * 100% ≈ 768.28 %

Демонстрация:
В данной задаче массовая доля карбида кальция в смеси составляет около 768.28 %.

Совет:
Для более глубокого понимания данной задачи рекомендуется освежить знания о молярных массах элементов и принципах вычисления количества вещества и массовых долей элементов в химических реакциях.

Упражнение:
Из смеси массой 80 г, содержащей карбид кальция и оксид кремния, получили 14,4 л ацетилена. Определите массовую долю карбида кальция в этой смеси.

Тема: Массовая доля карбида кальция в смеси

Описание:
Массовая доля карбида кальция в смеси - это отношение массы карбида кальция к общей массе смеси, выраженное в процентах.

Чтобы решить данную задачу, нам нужно знать массовую долю ацетилена, который получают из смеси. Ацетилен (C₂H₂) получается при реакции карбида кальция (CaC₂) с водой (H₂O):

CaC₂ + 2H₂O -> C₂H₂ + Ca(OH)₂

Из уравнения реакции видно, что при реакции 1 моль CaC₂ образуется 1 моль C₂H₂. Также известно, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.

Мы можем воспользоваться этой информацией, чтобы определить массу ацетилена:

- 1 моль C₂H₂ = 26 г
- 1 моль на 22,4 л
- x моль на 11,2 л

x = (11,2 л * 1 моль)/22,4 л = 0,5 моль C₂H₂

Теперь нам нужно определить массу ацетилена. M(C₂H₂) = 26 г/моль

Масса ацетилена = мольные массы * количество молей = 26 г/моль * 0,5 моль = 13 г

Дальше мы не знаем, какая масса изначально была карбида кальция, но знаем, что в смеси был еще оксид кремния (SiO₂). Предположим, что масса оксида кремния равна (40 г - 13 г) = 27 г.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю карбида кальция:

Массовая доля карбида кальция = масса карбида кальция / общая масса смеси * 100%

Масса карбида кальция = 40 г - масса оксида кремния = 40 г - 27 г = 13 г

Массовая доля карбида кальция = (13 г / 40 г) * 100% = 32,5%

Демонстрация:
В данной задаче мы рассчитали, что массовая доля карбида кальция в смеси составляет 32,5%.

Совет:
Если вы сталкиваетесь с подобной задачей, всегда используйте известные данные, такие как мольные массы, стандартный объем газа и химические уравнения реакции, чтобы рассчитать массу или количество вещества.

Дополнительное задание:
В смеси массой 80 г карбида кальция и оксида кремния получили 22,4 л ацетилена. Какова массовая доля карбида кальция в этой смеси?