Какую массу природного известняка, содержащего 90% карбоната кальция, необходимо взять для получения 672 л ацетилена?

Добрый день! Рад, что ты обратился ко мне с вопросом. Давай разберем его пошагово, чтобы ответить максимально подробно и понятно.

Перед тем, как перейти к решению задачи, давай вспомним некоторые факты о химических соединениях. Ацетилен (C₂H₂), с которым мы будем работать, образуется при взаимодействии карбида кальция (CaC₂) с водой (H₂O).

1. Определим химическое уравнение реакции получения ацетилена:
CaC₂ (твердое вещество) + 2H₂O (жидкость) -> Ca(OH)₂ (раствор) + C₂H₂ (газ)

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы ацетилена требуется 1 молекула карбида кальция. Поэтому, чтобы вычислить массу карбида кальция, необходимую для получения 672 литров ацетилена, нам нужно знать молярную массу ацетилена.

2. Вычислим молярную массу ацетилена:
C₂H₂ = (2 * масса атома С) + (2 * масса атома Н)
= (2 * 12.01 г/моль) + (2 * 1.01 г/моль)
= 26.04 г/моль

3. Теперь определим количество молей ацетилена, содержащееся в 672 литрах:
Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление (считаем равным атмосферному, принимаем 1 атм), V - объем газа в литрах, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л *(атм * моль)^-1 * K^-1), T - температура в Кельвинах.

Поскольку значения давления, объема и универсальной газовой постоянной в уравнении даны, мы можем выразить количество молей ацетилена:
n = (PV) / (RT)

n = (1 атм * 672 л) / (0.0821 л * (атм * моль)^-1 * K^-1 * 298 K) ≈ 26.5 моль

4. Так как в реакции образуется одна молекула ацетилена на одну молекулу карбида кальция, нам понадобится такое же количество молей карбида кальция, сколько и ацетилена.

5. Найдем массу карбида кальция, необходимого для получения такого количества молей.
Нам дано, что природный известняк содержит 90% карбоната кальция, поэтому мы можем сказать, что массовая доля карбоната кальция в данном случае также составляет 90%.

Массовая доля = (масса вещества / масса смеси) * 100%

Масса вещества = (массовая доля / 100%) * масса смеси

В нашем случае масса смеси равна массе природного известняка.

Пусть масса природного известняка, содержащего 90% карбоната кальция, будет М. Тогда масса карбоната кальция в этой смеси будет равна 0.9M (90% М). Следовательно, масса карбида кальция будет равна массе карбоната кальция, умноженной на молярную массу карбида кальция.

Масса карбида кальция = (0.9M) * (Молярная масса карбида кальция)

6. Теперь на основе рассчитанного ранее количества молей карбида кальция найдем его массу. Значение молярной массы карбида кальция равно 64.1 г/моль (это можно найти в таблице химических соединений):
Масса карбида кальция = Количество молей * Молярная масса карбида кальция

Масса карбида кальция = 26.5 моль * 64.1 г/моль ≈ 1696.65 г

Таким образом, для получения 672 литров ацетилена, необходимо взять примерно 1697 граммов природного известняка, содержащего 90% карбоната кальция.

Надеюсь, я смог ответить на твой вопрос достаточно подробно. Если у тебя есть еще вопросы или что-то неясно, пожалуйста, скажи, и я с радостью помогу!