Question

Какой объем водорода (н.у.) при выходе, равном 75% от теоретически возможного, образуется при взаимодействии 230 г натрия, содержащего 20% примесей, с водой?

Answer 1

2Na + $H_{2}$O = 2NaOH + $H_{2}$
На 2 моля Na приходится 1 моль $H_{2}$
$n_{Na}$ = $\frac{m}{M}$ * ( 1 - 0.2) = 8 моль
При выходе 75% от теоретического количество водорода будет равно 3 моля ( $\frac{8}{2}$*0.75 )
V = $V_{M}$*n = 22,4 * 3 = 67,2 литра

Answer 2

Данная задача решается по формуле химической реакции, происходящей между натрием и водой:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Из уравнения реакции видно, что для образования одного моля водорода (н.у.) необходимо реагировать 2 моля натрия. Также известно, что молярная масса натрия Na равна 23 г/моль, а молярная масса водорода H2 равна 2 г/моль.

Теоретически возможный объем водорода (н.у.), который образуется при реакции с 230 г натрия, можно определить следующим образом:

1. Определим количество натрия, содержащееся в 230 г с учетом примесей:

230 г x 0.8 (чистота натрия) / 23 г/моль = 8 моль Na

2. Определим количество воды, участвующей в реакции:

8 моль Na x 2 моль H2O / 2 моль Na = 8 моль H2O

3. Определим количество водорода, которое можно получить из 8 моль воды:

8 моль H2O x 1 моль H2 / 2 моль H2O = 4 моль H2

4. Определим объем водорода (н.у.), который соответствует 4 молям:

4 моль H2 x 22,4 л/моль = 89,6 л H2 (н.у.)

Теперь, если выход водорода составляет 75% от теоретически возможного, то фактический объем водорода (н.у.), который образуется при реакции, равен:

75% x 89,6 л = 67,2 л H2 (н.у.)

Таким образом, при взаимодействии 230 г натрия, содержащего 20% примесей, с водой образуется 67,2 л водорода (н.у.).