Химия

8 класс
Вопрос
В результате реакции 1 кг технического карбида кальция с водой выделилось 280 л газов, измеренных при давлении 729,9 мм рт. ст. и температуре $17^{\circ} C$. После удаления из газовой смеси фосфористого водорода давление оставшегося чистого вещества понизилось на 8,6 мм водяного столба при той же температуре. Предполагая, что объем газовой смеси не изменился, вычислите: а) процентное содержание фосфористого водорода в полученном газе; б) процентное содержание карбида и фосфида кальция в исследованном карбиде. (Атомные массы: $Ca$ - 40,0; $P$ - 30,975; $C$ - 12,01. Плотность ртути 13,55 $г/см^3$.)
Ответ


В газовой смеси, полученной после реакции карбида кальция с водой, содержится

$n = \frac{pV}{RT} = \frac {729,9 \cdot 280}{760 \cdot 0,082 \cdot 290} = 11,29$ моля газов.

На долю фосфористого водорода приходится

$n_1 = \frac{p_1 \cdot n}{p \cdot d} = \frac {8,6 \cdot 11,29}{729,9 \cdot 13,55} = 0,0098$ моля

(изменение давления указано в миллиметрах водяного, а не ртутного столба, поэтому давление делится на плотность ртути).
Процентное содержание $PH_3$ находим из соотношения

$\frac{V_1}{V} \cdot 100 = \frac{n_1}{n} \cdot 100 = \frac{p_1}{pd} = \frac{8,6}{729,9 \cdot 13,55} \cdot 100 = 0,087$ %.

В газовой смеси содержалось также $n - n_1 = 11,29 - 0,0098 \simeq 11,28$ моля ацетилена.

$CaC_2 + 2H_2O = C_2H_2 + Ca(OH)_2$,

по уравнению реакции 1 моль $C_2H_2$ образуется из 1 моля $CaC_2$ ($M = 64,1$), т. е. в 1 кг технического карбида кальция содержалось $11,28 \cdot 64,1 = 723,0 \: г CaC_2$.

$Ca_3P_2 + 6H_2O = 2PH_3 + 3Ca(OH)_2$,

по уравнению реакции 1 моль $pH_3$ образуется из 0,5 моля $Ca_3P_2$ ($M = 182,3$), т. е. в 1 кг карбида содержалось $(NULL,0098 \cdot 182,3) : 2 = 0,89 \: г Ca_3P_2$.

Содержание этих веществ в 100 г технического карбида кальция (процентное содержание) в 10 раз меньше, чем получено выше, т. е. составляет 72,3 г $CaC_2$ и 0,09 г $Ca_3P_2$. Таким образом, процентный состав исследуемого карбида кальция: $72,3$ % $CaC_2$ и $0,09$ % $Ca_3P_2$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Дана смесь веществ: $I_{2}, AgI, KCl, PbO$. Как из этой смеси выделить каждое вещество в чистом виде? Напишите уравнения реакций, опишите ход разделения.
8 класс Химия Средняя
Смесь оксидов азота(II) и (IV) объемом 5,6 $дм^{3}$ (н.у.) была смешана с кислородом объемом 2,016 $дм^{3}$ (н.у.) и после реакции пропущена через раствор, содержащий гидроксид калия массой 30 г. Определите состав исходной смеси газов в объемных процентах и вычислите массовые доли веществ в растворе, приняв, что конечная масса раствора составила 1 кг и что после пропускания газов через раствор образовался остаток газов объемом 0,56 $дм^{3}$ (н.у.), не вступивших в реакцию.
8 класс Химия Средняя
В баллоне вместимостью 60 л при $20^{ \circ } C$ и 40 атм находится гелий. Определите объем израсходованного гелия при н. у., если после 8 часов работы давление в баллоне понизилось до 32 атм, а температура возросла до $22^{ \circ} C$.
8 класс Химия Средняя
Смесь бутена-2 и водорода (плотность по водороду 6,4) пропустили над платиновым катализатором, при этом реакция прошла с выходом 60%. Чему равна плотность по водороду полученной газовой смеси?
8 класс Химия Средняя
Растворили 3,25 г цинка в 91,6 мл 10-процентной серной кислоты (плотность $1,07 г/см^3$). Какова процентная концентрация образовавшегося вещества в растворе?
8 класс Химия Средняя
На нейтрализацию водного раствора, образовавшегося при гидролизе 1,000 г некоторого ангидрида $X$, было израсходовано 22,73 мл одномолярного раствора $NaOH$. Определите строение органического соединения $X$ и предложите метод его получения из неорганических веществ.
8 класс Химия Средняя
588 г раствора сульфата хрома (III) с массовой долей соли 15 % подвергали электролизу до тех пор, пока масса раствора не стала равной 569,2 г. Определите массовые доли веществ в полученном растворе, если известно, что на электродах выделилось 10,08 л газов (н.у.).
8 класс Химия Средняя
Сожгли 3 л смеси двух соседних гомологов ряда насыщенных углеводородов (объем измерялся при нормальных условиях), а полученные продукты пропустили сначала через сухой хлорид кальция, а затем через раствор калийной щелочи. Масса сосуда с хлоридом кальция увеличилась на 6,43 г, а сосуда с раствором основания - на 9,82 г. Какие углеводороды входили в состав газовой смеси и каково было их процентное содержание?
8 класс Химия Средняя
Сколько граммов хлорида натрия нужно растворить в 100 г 15,5 % раствора $NaCl$, чтобы его концентрация стала равной 17,5 %?
8 класс Химия Средняя
Минерал пирит ($FeS_{2}$) может гореть без доступа воздуха, если его смешать с нитратом калия ($KNO_{3}$). Напишите уравнение реакции горения, если известно, что смесь прореагировала полностью, а продукты сгорания: сульфит калия, сернистый газ, оксид железа (III) и азот. Сколько % по массе пирита содержит стехиометрическая смесь?
8 класс Химия Средняя