Question

4. Какая масса натрия реагирует с серной кислотой с получением 5,6 л водорода?​

Answer 1

Дано:

V ( H2 ) = 5,6 л

m ( Na ) - ?

Решение:

1) Для начала нужно вычислить количество вещества водорода:

n ( H2 ) = V ( объем ) / Vm( молярный объем для всех газов = 22,4 л/моль ) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль

2) Нужно составить уравнение реакции:

2Na + H2SO4 ( Р ) = Na2SO4 + H2

Cоотношение молей натрия и водорода 2 : 1, то есть:

n ( Na ) = 2 x 0,25 = 0,5 моль

m ( Na ) 0,5 x 23 = 11,5 грамм

Ответ: 11,5 грамм

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится химическое уравнение реакции между натрием и серной кислотой:

2 Na + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2.

Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы водорода требуется 2 молекулы натрия.

Дано объем водорода: V(H2) = 5,6 л. Объем водорода связан с его количеством в молях по уравнению состояния идеального газа: V = nRT/P, где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление.

В данном случае можно считать, что давление и температура постоянны, поэтому V пропорционален количеству молей: V ∝ n.

Так как мольный коэффициент для водорода равен 2, это означает, что для образования 1 молекулы водорода требуется 2 молекулы натрия.

Если n(H2) - количество молей водорода, то n(Na) - количество молей натрия, участвующих в реакции, будет равно n(H2)/2.

Теперь мы можем связать количество молей натрия с его массой, используя молярную массу натрия (Na) - примерно 22,99 г/моль.

m(Na) = n(Na) * M(Na),

где m(Na) - масса натрия, n(Na) - количество молей натрия, M(Na) - молярная масса натрия.

Итак, мы знаем, что 1 молекула водорода образуется из 2 молекул натрия. Таким образом:

n(H2) = V(H2) / Vm(H2),

где Vm(H2) - мольный объем водорода (приближенно 22,4 л/моль при стандартных условиях).

n(Na) = n(H2) / 2, m(Na) = n(Na) * M(Na).

Подставив значения, вычислим массу натрия:

n(H2) = 5,6 л / 22,4 л/моль ≈ 0,25 моль, n(Na) = 0,25 моль / 2 ≈ 0,125 моль, m(Na) = 0,125 моль * 22,99 г/моль ≈ 2,87 г.

Итак, примерно 2,87 г натрия реагируют с серной кислотой с образованием 5,6 л водорода.