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∘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/см3.)
Ответ
В газовой смеси, полученной после реакции карбида кальция с водой, содержится
n=pVRT=729,9⋅280760⋅0,082⋅290=11,29 моля газов.
На долю фосфористого водорода приходится
n1=p1⋅np⋅d=8,6⋅11,29729,9⋅13,55=0,0098 моля
(изменение давления указано в миллиметрах водяного, а не ртутного столба, поэтому давление делится на плотность ртути).
Процентное содержание PH3 находим из соотношения
V1V⋅100=n1n⋅100=p1pd=8,6729,9⋅13,55⋅100=0,087 %.
В газовой смеси содержалось также n−n1=11,29−0,0098≃11,28 моля ацетилена.
CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2,
по уравнению реакции 1 моль C2H2 образуется из 1 моля CaC2 (M=64,1), т. е. в 1 кг технического карбида кальция содержалось 11,28⋅64,1=723,0гCaC2.
Ca3P2+6H2O=2PH3+3Ca(OH)2,
по уравнению реакции 1 моль pH3 образуется из 0,5 моля Ca3P2 (M=182,3), т. е. в 1 кг карбида содержалось (NULL,0098⋅182,3):2=0,89гCa3P2.
Содержание этих веществ в 100 г технического карбида кальция (процентное содержание) в 10 раз меньше, чем получено выше, т. е. составляет 72,3 г CaC2 и 0,09 г Ca3P2. Таким образом, процентный состав исследуемого карбида кальция: 72,3 % CaC2 и 0,09 % Ca3P2.