Какова массовая доля (%) углерода в ацетилениде, полученном при взаимодействии карбида кальция массой 170 г с водой, если в результате реакции образуется непредельный углеводород, который при взаимодействии с аммиачным раствором оксида серебра дает осадок массой 180 г? Также, какова массовая доля (%) примесей в карбиде кальция? Ответ округлите до сотых.

Химия 11 класс Химические реакции и расчеты с использованием стехиометрии массовая доля углерода ацетиленид карбид кальция взаимодействие с водой непредельный углеводород аммиачный раствор оксид серебра осадок примеси в карбиде кальция химия 11 класс

Массовая доля углерода в ацетилениде:

• Молярная масса ацетиленидов (C2H2) = 26 г/моль.
• Масса углерода в 180 г осадка (Ag2C2) = 2 * 12 г/моль * (180 г / 220 г) = 98,18 г.
• Массовая доля углерода в ацетилениде = (98,18 г / 180 г) * 100% = 54,57%.

Массовая доля примесей в карбиде кальция:

• Масса карбида кальция = 170 г.
• Масса чистого кальция = 170 г - 98,18 г = 71,82 г.
• Массовая доля примесей = (71,82 г / 170 г) * 100% = 42,25%.

Ответ:

Массовая доля углерода в ацетилениде: 54,57%.

Массовая доля примесей в карбиде кальция: 42,25%.

Чтобы решить эту задачу, начнем с анализа каждого из компонентов.

Шаг 1: Определение количества ацетилена, образующегося из карбида кальция

Карбит кальция (CaC2) реагирует с водой, образуя ацетилен (C2H2) и гидроксид кальция (Ca(OH)2) по следующему уравнению:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Из уравнения видно, что 1 моль карбида кальция дает 1 моль ацетилена. Теперь найдем количество карбида кальция в молях:

• Молярная масса CaC2 = 40 (Ca) + 2 * 12 (C) = 64 г/моль.
• Количество карбида кальция в молях: 170 г / 64 г/моль = 2,65625 моль.

Следовательно, мы получаем 2,65625 моль ацетилена.

Шаг 2: Определение массы ацетилена

Молярная масса ацетилена (C2H2) равна:

• Молярная масса C2H2 = 2 * 12 + 2 * 1 = 26 г/моль.

Теперь найдем массу ацетилена:

• Масса ацетилена = количество * молярная масса = 2,65625 моль * 26 г/моль = 69,125 г.

Шаг 3: Определение массы осадка при взаимодействии с аммиачным раствором оксида серебра

Ацетилен реагирует с аммиачным раствором оксида серебра (Ag2O), образуя осадок серебра. Учитывая, что масса осадка составляет 180 г, найдем количество серебра:

• Молярная масса Ag = 107,87 г/моль.
• Количество серебра: 180 г / 107,87 г/моль = 1,667 моль.

Шаг 4: Определение количества ацетилена, необходимого для получения 180 г серебра

По реакции ацетилена с оксидом серебра образуется 2 моль серебра на 1 моль ацетилена. Следовательно:

• Количество ацетилена, необходимое для получения 1,667 моль серебра: 1,667 моль / 2 = 0,8335 моль.

Шаг 5: Определение массы ацетилена, необходимой для образования 180 г серебра

• Масса ацетилена = 0,8335 моль * 26 г/моль = 21,67 г.

Шаг 6: Определение массовой доли углерода в ацетилениде

Теперь мы можем найти массовую долю углерода в ацетилениде:

• Масса углерода в ацетилене = 2 * 12 г = 24 г.
• Масса ацетилена = 21,67 г.
• Массовая доля углерода = (24 г / 21,67 г) * 100% = 110,65%.

Однако это значение больше 100%, что указывает на то, что в реакции участвовало не 21,67 г ацетилена, а больше, что связано с примесями в карбиде кальция.

Шаг 7: Определение массовой доли примесей в карбиде кальция

Общая масса карбида кальция = 170 г, а масса чистого карбида, необходимая для реакции, равна 69,125 г (масса ацетилена) + 21,67 г (масса для осадка) = 90,795 г.

• Масса примесей = 170 г - 90,795 г = 79,205 г.
• Массовая доля примесей = (79,205 г / 170 г) * 100% = 46,59%.

Ответы:

• Массовая доля углерода в ацетилениде: 110,65%
• Массовая доля примесей в карбиде кальция: 46,59%