Объем этана из 20 г технического карбида кальция
Технический карбид кальция массой 20 г, содержащий 5% примесей, обработали избытком воды. Полученный ацетилен пропустили вместе с водородом над никелевым катализатором. Вычислите объём этана (н. у.), выделившегося при этом.
Дано
`m_text{тех.}(CaC_2) = 20 text{ г}`
`ω(примесей) = 5%`
Найти
`V(C_2H_6) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`CaC_2 + 2H_2O = Ca(OH)_2 + C_2H_2 text{↑}`
`C_2H_2 + H_2 = C_2H_6`
Найдём массовую долю чистого карбида кальция:
`ω(CaC_2) = 100 - ω(примесей) = 100 - 5 = 95%`
Вычислим массу чистого карбида кальция:
`m(CaC_2) = (ω(CaC_2)*m_text{тех.}(CaC_2))/100 = (95*20)/100 = 19 text{ г}`
Найдём количество вещества карбида кальция:
`n(CaC_2) = (m(CaC_2))/(M(CaC_2)) = 19/64 = 0.2969 text{ моль}`
Согласно уравнениям реакций, количество вещества этана равно количеству вещества карбида кальция:
`n(C_2H_6) = n(CaC_2) = 0.2969 text{ моль}`
Найдём объём этана при н.у.:
`V(C_2H_6) = n(C_2H_6)*V_m = 0.2969*22.4 = 6.65 text{ л}`
Ответ
`V(C_2H_6) = 6.65 text{ л}`