Question

Определить объём водорода,который может быть получен при взаимодействии с водой 10 грамм калия,если выход водорода составляет 90% от теоретически возможного. Желательно подробно решите,заранее спасибо

Answer 1

дано

m(K) = 10 g

η = 90%

-------------------

V прак (H2)-?

2K+2HOH-->2KOH+H2↑

M(K) = 39 g/mol

n(K) = m/M =10 / 39 = 0.26 mol

2n(K) = n(H2)

n(H2) = 0.26 / 2 = 0.13 mol

V теор (H2) = n*Vm = 0.13 * 22.4 = 2.912 L

Vпракт (H2) = 2.912 * 90% / 100% = 2.62 L

ответ 2.62 л

Answer 2

Для решения данной задачи, нам нужно знать химическую реакцию между калием (K) и водой (H2O). Калий реагирует с водой, образуя гидроксид калия (KOH) и выделяя водород (H2):

2K + 2H2O -> 2KOH + H2

Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моль калия (2K) образуется 1 моль водорода (H2). Теперь давайте найдем мольную массу калия и вычислим, сколько молей калия мы имеем.

1. Найдем мольную массу калия (K): Масса атома калия (K) = 39.10 г/моль

2. Найдем количество молей калия (n): Масса калия (m) = 10 г n = m / масса атома калия n = 10 г / 39.10 г/моль ≈ 0.256 моль (округляем до трех знаков после запятой)

Теперь, так как на каждые 2 моль калия образуется 1 моль водорода, можем вычислить, сколько молей водорода образуется при данной реакции:

Количество молей водорода (H2) = 0.256 моль / 2 ≈ 0.128 моль

Теперь давайте найдем массу водорода, которая образуется в результате реакции:

Масса молекулы водорода (H2) = 2.02 г/моль (округляем до двух знаков после запятой)

Масса водорода = Количество молей водорода × Масса молекулы водорода Масса водорода = 0.128 моль × 2.02 г/моль ≈ 0.25856 г

Однако в условии сказано, что выход водорода составляет 90% от теоретически возможного. Найдем реальную массу водорода, которая будет получена:

Реальная масса водорода = 0.25856 г × 0.90 ≈ 0.23271 г

Таким образом, объем водорода можно найти, используя его молекулярную массу и уравнение состояния идеального газа (V = nRT/P):

1. Найдем количество молей водорода (n): Масса водорода = 0.23271 г Масса молекулы водорода (H2) = 2.02 г/моль n = масса водорода / масса молекулы водорода n = 0.23271 г / 2.02 г/моль ≈ 0.115 моль (округляем до трех знаков после запятой)

2. Уточним значение температуры и давления, которые применимы в данной задаче. Обычно используются комнатные условия: Температура (T) = 298 К Давление (P) = 1 атмосфера ≈ 101.3 кПа

3. Теперь можем вычислить объем водорода (V):

V = nRT / P V = 0.115 моль × 298 К / 101.3 кПа ≈ 0.337 л (округляем до трех знаков после запятой)

Таким образом, объем водорода, который может быть получен при взаимодействии с водой 10 граммами калия, составляет примерно 0.337 литра при условиях комнатной температуры и давления, при предположении, что выход водорода составляет 90% от теоретически возможного.