Question

1. Определите массовые доли металлов в смеси натрия и калия, если известно, что при обработке 12,4г этой смеси избытком воды выделяется 4,48л водорода (н.у.).

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1. Определите массовые доли металлов в смеси натрия и калия, если известно, что при обработке 12,4г этой смеси избытком воды выделяется 4,48л водорода (н.у.).

m(смеси Na+ K) = 12,4 г

V(H2)  =  4,48 л

   Запишем   уравнения  взаимодействия  натрия  и  калия  с  водой:

    2Na   +  2H2O  =   2NaOH  +  H2↑

    2K    +  2H2O   =     2KOH  +   H2↑

    Общий объем  водорода  0,2 моль  

Обозначим  n(Na)  =  x,  a  n(K)  = у

   Получаем  систему  двух  уравнений

    23х   +  39у  = 12,4  

    х  +   у  = 0,4

Решаем  систему  уравнений  и  получаем  х = у = 0,2

Тогда  масса  натрия  в смеси  4,6 г ,  масса калия  в  смеси 7,8 г

ω(Na)  =4,6 :  12,4  = 0,371 =  37,1%

ω(К) = 7,8 : 12,4 = 0,629  =  62,9%

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать химическую реакцию между металлами и водой:

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂,

где M представляет собой металл (натрий или калий), а MOH - соответствующий гидроксид металла.

Из уравнения видно, что для каждых 2 моль металла будет выделяться 1 моль водорода.

Сначала, давайте найдем количество молей водорода, соответствующее выделившемуся объему водорода (4,48 л):

V = nRT/P,

где: V - объем водорода (4,48 л), n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/К·моль), T - температура (нормальные условия: 273 К), P - давление (нормальные условия: 1 атм).

n = (V * P) / (RT) = (4,48 * 1) / (0,0821 * 273) ≈ 0,198 моль.

Так как 1 моль металла соответствует выделению 1 моль водорода, это количество молей водорода также равно количеству молей металла в смеси.

Теперь мы знаем, что у нас 0,198 моль металла в смеси. Молярная масса натрия (Na) - примерно 22,99 г/моль, а молярная масса калия (K) - примерно 39,10 г/моль.

Давайте предположим, что массовая доля натрия в смеси равна x, а массовая доля калия - (1 - x). Тогда:

Масса натрия (Na) = x * общая масса смеси, Масса калия (K) = (1 - x) * общая масса смеси.

Сумма масс натрия и калия равна массе смеси:

x * общая масса смеси + (1 - x) * общая масса смеси = 12,4 г.

Общая масса смеси составляет 12,4 г.

Теперь мы можем записать уравнение для количества молей:

0,198 моль = x * (12,4 г / 22,99 г/моль) + (1 - x) * (12,4 г / 39,10 г/моль).

Решая это уравнение относительно x, мы найдем массовую долю натрия в смеси. Подставив значение x в выражение для массовой доли калия (1 - x), мы найдем и её.

Вычисления могут быть сложными, и в данном случае рекомендуется воспользоваться калькулятором или программой для численного решения уравнений.