Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые основные концепции химии. Давайте разберемся пошагово:
1. Найдем мольные массы веществ:
- Карбид кальция (CaC2) имеет молярную массу 64 г/моль.
- Азотная кислота (HNO3) имеет молярную массу 63 г/моль.
- Соляная кислота (HCl) имеет молярную массу 36,5 г/моль.
2. Найдем количество вещества:
Количество вещества рассчитывается по формуле: количество вещества (в молях) = масса (в г) / молярная масса (в г/моль).
- Масса карбида кальция: 9,6 г
Количество вещества карбида кальция = 9,6 г / 64 г/моль = 0,15 моль.
- Масса азотной кислоты: 36,1 мл х 1,09 г/мл = 39,349 г
Количество вещества азотной кислоты = 39,349 г / 63 г/моль = 0,624 моль.
3. Определим, какие реакции происходят:
Карбид кальция реагирует с азотной кислотой и образует углекислый газ (СО2), аммиак (NH3) и воду (H2O). Уравнение реакции:
CaC2 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + 2CO2 + 2NH3 + H2O.
Обратите внимание, что в уравнении реакции каждый моль карбида кальция реагирует с двумя молями азотной кислоты.
4. Рассчитаем, сколько молей азотной кислоты было использовано для реакции:
1. Найдем мольные массы веществ:
- Карбид кальция (CaC2) имеет молярную массу 64 г/моль.
- Азотная кислота (HNO3) имеет молярную массу 63 г/моль.
- Соляная кислота (HCl) имеет молярную массу 36,5 г/моль.
2. Найдем количество вещества:
Количество вещества рассчитывается по формуле: количество вещества (в молях) = масса (в г) / молярная масса (в г/моль).
- Масса карбида кальция: 9,6 г
Количество вещества карбида кальция = 9,6 г / 64 г/моль = 0,15 моль.
- Масса азотной кислоты: 36,1 мл х 1,09 г/мл = 39,349 г
Количество вещества азотной кислоты = 39,349 г / 63 г/моль = 0,624 моль.
3. Определим, какие реакции происходят:
Карбид кальция реагирует с азотной кислотой и образует углекислый газ (СО2), аммиак (NH3) и воду (H2O). Уравнение реакции:
CaC2 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + 2CO2 + 2NH3 + H2O.
Обратите внимание, что в уравнении реакции каждый моль карбида кальция реагирует с двумя молями азотной кислоты.
4. Рассчитаем, сколько молей азотной кислоты было использовано для реакции:
Количество использованной азотной кислоты = 0,15 моль * 2 = 0,3 моль.
5. Найдем объем 10% раствора соляной кислоты, который будет содержать необходимое количество молей кислоты для нейтрализации:
Объем раствора соляной кислоты (в мл) = количество использованной азотной кислоты (в моль) / концентрация соляной кислоты (в моль/л) * 1000.
Концентрация раствора соляной кислоты дана в виде процентов, но нам нужно привести ее к молярной концентрации, поэтому делим на 100.
Объем раствора соляной кислоты = 0,3 моль / (0,1 моль/л * 1,05 г/мл) * 1000 = 2857 мл (или 2,857 л).
Таким образом, для нейтрализации полученной реакционной смеси потребуется 2,857 л (или 2857 мл) 10% раствора соляной кислоты.