8. При обработке 41,7 г технического карбида кальция избытком соляной кислоты выделилось 13,44 л ацетилена (н. у.). Рассчитайте массовую долю карбида кальция в техническом образце.

Решение:

1. Напишем уравнение реакции:

CaC₂ + 2HCl → C₂H₂↑ + CaCl₂

2. Рассчитаем молярную массу ацетилена (C₂H₂):

M(C₂H₂) = 2 * 12 г/моль + 2 * 1 г/моль = 24 + 2 = 26 г/моль

3. Рассчитаем количество вещества ацетилена (C₂H₂), выделившегося при н.у. (нормальные условия):

V(C₂H₂) = 13,44 л

Молярный объем при н.у. = 22,4 л/моль

n(C₂H₂) = V(C₂H₂) / V_m = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

4. Рассчитаем теоретическую массу чистого карбида кальция (CaC₂), который должен был прореагировать:

По уравнению реакции, 1 моль CaC₂ дает 1 моль C₂H₂. Следовательно, количество вещества CaC₂ равно количеству вещества C₂H₂.

n(CaC₂) = n(C₂H₂) = 0,6 моль

5. Рассчитаем молярную массу карбида кальция (CaC₂):

M(CaC₂) = 40 г/моль (Ca) + 2 * 12 г/моль (C) = 40 + 24 = 64 г/моль

6. Рассчитаем теоретическую массу чистого карбида кальция (CaC₂):

m(CaC₂) = n(CaC₂) * M(CaC₂) = 0,6 моль * 64 г/моль = 38,4 г

7. Рассчитаем массовую долю карбида кальция в техническом образце:

Массовая доля (ω) = (масса чистого вещества / масса технического образца) * 100%

ω(CaC₂) = (38,4 г / 41,7 г) * 100% ≈ 0,9208 * 100% ≈ 92,08%

Ответ: Массовая доля карбида кальция в техническом образце составляет примерно 92,08%.