Контрольные задания > 9. Рассчитайте, какой объем 10%-ного раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объем 8,96 л (н.у.).
Вопрос:
9. Рассчитайте, какой объем 10%-ного раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объем 8,96 л (н.у.).
Ответ:
Сначала определим количество вещества выделившегося газа (ацетилена) при гидролизе карбида кальция.
CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂
По условию, объём ацетилена (C₂H₂) равен 8,96 л при нормальных условиях (н.у.). Используем молярный объём газа (Vm = 22,4 л/моль) для расчета количества вещества:
n(C₂H₂) = V / Vm = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль
Из уравнения реакции следует, что количество вещества гидроксида кальция (Ca(OH)₂) также равно 0,4 моль.
Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O
Для нейтрализации 0,4 моль Ca(OH)₂ потребуется в два раза больше HCl:
n(HCl) = 2 * n(Ca(OH)₂) = 2 * 0,4 моль = 0,8 моль
Теперь найдем массу HCl, необходимую для реакции:
M(HCl) = 1 (H) + 35,5 (Cl) = 36,5 г/моль
m(HCl) = n(HCl) * M(HCl) = 0,8 моль * 36,5 г/моль = 29,2 г
Раствор хлороводорода 10%-ный, значит, в 100 г раствора содержится 10 г HCl. Нам нужно 29,2 г HCl. Рассчитаем массу раствора:
m(раствора) = (m(HCl) / массовая доля) * 100% = (29,2 г / 0,10) = 292 г
Зная плотность раствора (1,05 г/мл), можно вычислить объём раствора:
V(раствора) = m(раствора) / плотность = 292 г / 1,05 г/мл ≈ 278,1 мл
Ответ: Для нейтрализации гидроксида кальция потребуется примерно 278,1 мл 10%-ного раствора хлороводорода.