Как найти массовую долю примесей в карбиде

Дано:
m(CaC2) = 200 г
V (C2H2) = 56 л
ωпримесей= ?

Решение:
CaC2 + 2Н2О = С2Н2   + Са(ОН)2

   Х г                              56 л
CaC2 + 2Н2О = С2Н2   + Са(ОН)2

Mr (CaC2) = Ar(Ca) + 2Ar(C) = 40 + 2 • 12 = 64
M (CaC2) = 64 г/моль
m(CaC2) = 1 моль • 64 г/моль = 64 г
V (С2Н2) = ν (С2Н2) • Vm = 1моль • 22,4 л/моль = 22,4 л
   Х г                              56 л
CaC2 + 2Н2О = С2Н2   + Са(ОН)2
  64 г                              22,4 л
(Х г)/(64 г)= (56 л)/(22,4 л)  →Х=  (64∙56)/22,4=160 г
m(примесей) = 200 г – 160 г = 40 г
ω_примесей= m_примесей/m_смеси
ω=  (40 г)/(200 г)=0,2 или 20%
Ответ:  ω_примесей=20%

• Дисциплина: Химия
• Номер вопроса в билете: 28
• Баллы: 1
• Сложность: Базовый
• Определите массовую долю (в %) примеси в техническом карбиде кальция массой 200 г, если при обработке этого карбида водой выделился газ объемом 56 л (при н.у.). Ответ запишите с точностью до целых.

• Подробное решение

• СaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + CH≡CH

  Поскольку речь идет про нормальные условия, то при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает 22,4 литра. Вычислим количества ацетилена.

  n(CH≡CH) = 56/22,4 = 2,5 моль

  По уравнению реакции из 1 моля карбида кальция образуется 1 моль ацетилена. Составиляем пропрцию

    1x=12,5displaystyle{frac{1}{x}=frac{1}{2,5} }

  x=2,5 моль

  n(CaC₂)чист = 2,5 моль

  M(CaC₂)=40+12*2=64 (г/моль)

  m(C₂H₂) = 2,5*64 = 160 г

  m(примеси) = 200 − 160 = 40 г

  ω(примеси) = (40/200) * 100% = 20%

I.                  
Определение массы (объема) вещества по
известной массе другого вещества, содержащего определенную долю примесей.

Помните: 1.Особенность данного типа задач в том, что сначала
необходимо вычислить массу чистого вещества в смеси.

                   2. В условии
задачи в роли смеси может выступать руда, технический      образец вещества, раствор.

 Порядок решения задачи:

1)      Прочитайте задачу, запишите краткое условие.

2)     
Определите
массу чистого вещества по формуле: m_в-ва= m_{смеси *} ω_в-ва.

3)      Напишите уравнение реакции.

4)      Найдите количества веществ, данных в задаче,
по уравнению и по условию.

5)      Произведите необходимые расчёты и запишите
ответ.

Образец решения:

Рассчитайте объем водорода, выделившегося при взаимодействии с соляной
кислотой 325 г цинка, содержащего 20% примесей.

Д
а н о:                                         
Р е ш е н и е:

m_{технич.}(Zn)= 325 г  
1) m_{технич.}(Zn)=
325 г      ω (Zn)= 100%-20%=80% (0,8);

V(Н₂)= ?                                                           
n (Zn)
= 260г : 65 г/моль = 4 моль.

                                              
Х= 4 моль                             

                                 
V(Н₂) = Vm _* n(Н₂);          V(Н₂) = 22,4 л/моль _* 4 моль =
89,6 л.

                                                                                    
Ответ: V(Н₂) =89,6 л.

Алгоритм

решения задач на примеси.

II.               
Определение массовой доли примесей (или
массовой доли чистого вещества в смеси) по массе (объёму) продуктов реакции.

Помните: 1) сначала выполняются действия по уравнению
реакции;

                  2) для
определения массовой доли примесей применяем формулу:

                      ω_прим.
= m_прим./m_смеси.

Порядок решения задачи:

1)      Прочитайте задачу, запишите краткое условие.

2)      Составьте уравнение химической реакции.

3)      Рассчитайте массу чистого вещества,
необходимого для реакции по уравнению реакции.

4)      Вычислите массу примесей в образце по условию.

5)      Вычислите массовую долю примесей по формуле: ω_прим.
= m_прим./m_смеси.

Образец решения:

Определите массовую долю примесей в техническом образце карбида
кальция, если из 200 г его получили 56 л ацетилена.

m_{технич.}(CaC₂)=200г        
1)по условию:        х г                     56л       

ω_прим  = ?                                                         
1 моль               1 моль

                                                                       
М=64г/моль      V_m=22.4л/моль 

                                      
по уравнению:        m=64 г               V= 22,4 л ,

                                     
тогда х г/64 г= 56 л/22,4 л;             
х = 160 г.

                                      
2) определяем массу примесей в образце:

                                      
m_прим.= 200 – 160 = 40 г.

                                      
3) определяем массовую долю примесей:

                                       ω_прим  = 40 г/ 200 г = 0,2 (или 20%).

                                                                            
Ответ: ω_прим  =
20%.