Яку кількість хлоридної кислоти додали до суміші масою 40 г, що складалася з ацетиленіду та карбонату кальцію

Искандер

13

Для решения этой задачи нам необходимо определить количество хлоридной кислоты, которое необходимо добавить к смеси, чтобы полностью прореагировали реагенты. Затем мы вычислим массовую долю кальция ацетилената в смеси.

Шаг 1: Определение количества хлоридной кислоты
Для определения количества хлоридной кислоты, необходимой для полной реакции с реагентами, следует провести стехиометрический расчет. Для этого нам понадобятся уравнения реакции, молярные массы и химический состав соединений.

Уравнение реакции между хлоридной кислотой (HCl) и карбидом кальция (CaC2):
\[CaC2 + 2HCl -> C2H2 + CaCl2\]

Из уравнения видно, что для полной реакции 1 моль CaC2 требуется 2 моль HCl. Давайте выразим количество HCl в молях:

\[\text{моль HCl} = \frac{\text{моль CaC2}}{2}\]

Чтобы выразить массу HCl, нам нужно знать их молярную массу. M(H) = 1 г/моль, M(Cl) = 35,5 г/моль, поэтому M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.

Шаг 2: Вычисление массы хлоридной кислоты
Теперь мы можем использовать полученное количество молей HCl и их молярную массу для определения массы HCl:

\[\text{масса HCl} = \text{моль HCl} \times \text{молярная масса HCl}\]

Шаг 3: Определение массовой доли кальция ацетилената
Массовая доля кальция ацетилената в смеси может быть вычислена с использованием массы исходной смеси и изменения массы после реакции:

\[\text{Массовая доля CaC2 (\%)} = \frac{\text{изменение массы}}{\text{масса исходной смеси}} \times 100\]

Шаг 4: Решение задачи
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к решению задачи.

Дано:
Масса исходной смеси (CaC2 + CaCO3) = 40 г
Изменение массы после реакции = 5,2 г

1) Определение количества HCl:
Для определения количества моль HCl необходимо узнать количество моль CaC2. Для этого воспользуемся формулой:

\[\text{моль CaC2} = \frac{\text{масса CaC2}}{\text{молярная масса CaC2}}\]

M(Ca) = 40 г/моль, M(C) = 12 г/моль, M составляет CaC2 = M(Ca) + M(C) + 2 * M(H) = 40 + 12 + 2*1 = 64 г/моль.

\[\text{моль CaC2} = \frac{40}{64} = 0,625 \text{ моль}\]

Теперь определим количество моль HCl:

\[\text{моль HCl} = \frac{0,625}{2} = 0,3125 \text{ моль}\]

2) Вычисление массы HCl:
\[\text{масса HCl} = \text{моль HCl} \times \text{молярная масса HCl} = 0,3125 \times 36,5 = 11,40625 \text{ г}\]

3) Определение массовой доли CaC2:
\[\text{Массовая доля CaC2 (\%)} = \frac{5,2}{40} \times 100 = 13\%\]

Ответ: Массовая доля кальция ацетилената в смеси составляет 13%.