Question

При взаимодействии 4,6 г натрия с водой получили водород объемом 2 л (н.у.). Вычислите выход газа от теоретически возможного. (9класс)

Answer 1

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

4.6/46 = x/22.4

x = (4.6*22.4)/46 = 2.24 л — 100%

(2/2.24)*100 = 89%

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала необходимо записать химическое уравнение реакции между натрием и водой, а затем провести расчёты.

Химическое уравнение реакции между натрием и водой: 2 Na + 2 H₂O -> 2 NaOH + H₂↑

Согласно уравнению, 1 моль натрия (Na) реагирует с 2 молями воды (H₂O) и образует 1 моль водорода (H₂). Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль, поэтому масса 4,6 г натрия будет равна:

Масса натрия (Na) = 4,6 г

Теперь проведём расчёт количества молей натрия (Na) и воды (H₂O) в реакции:

Моль натрия (Na) = Масса натрия / Молярная масса натрия (Na) Моль натрия (Na) = 4,6 г / 23 г/моль ≈ 0,2 моль

Моль воды (H₂O) = 2 моль * Моль натрия (Na) = 2 моль * 0,2 моль = 0,4 моль

Теперь, учитывая химическое уравнение реакции, можем рассчитать количество молей образовавшегося водорода (H₂):

Моль водорода (H₂) = 0,2 моль

Однако объем водорода указан в условии задачи в стандартных условиях (н.у.), которые обозначаются как 0°C (273,15 К) и 1 атмосферное давление (760 мм рт.ст.). В этих условиях 1 моль газа занимает объем приблизительно 22,4 л.

Теперь рассчитаем объем водорода (H₂) в стандартных условиях:

Объем водорода (H₂) в н.у. = Моль водорода * Объем 1 моль газа в н.у. Объем водорода (H₂) в н.у. = 0,2 моль * 22,4 л/моль ≈ 4,48 л

Таким образом, теоретически возможный выход водорода составляет около 4,48 л водорода при стандартных условиях. Чтобы рассчитать выход газа относительно теоретически возможного, используем следующую формулу:

Выход газа (%) = (Объем полученного газа / Объем теоретически возможного газа) * 100 Выход газа (%) = (2 л / 4,48 л) * 100 ≈ 44,6 %

Таким образом, выход газа от теоретически возможного составляет около 44,6 %.