Question

При взаимодействии 46г натрия с водой было получено 20л водорода (н.у). Сколько это составляет процентов от теоретически возможного? Какое количество щелочи при этом образовалось?

Answer 1

2Na+2H2O=2NaOH+H2
n(H2)=n(NaOH)/2=46г/23г/моль/2=1 моль
V(H2)=n(H2)*Vm=1 моль*22,4л/моль=22,4 л - теоретически возможный объем.
r=V'(H2)/V(H2)=20л/22,4л≈0,893 (89,3%)
n(NaOH)=n(Na)=1 моль.

Answer 2

Давайте начнем с расчета процента полученного водорода относительно теоретически возможного.

1. Рассчитаем молекулярную массу Na (натрия). Молекулярная масса Na равна приблизительно 23 г/моль.

2. Рассчитаем количество молей Na в 46 г натрия:

   Количество молей Na = Масса Na / Молекулярная масса Na Количество молей Na = 46 г / 23 г/моль = 2 моля Na

3. В реакции между натрием (Na) и водой (H2O) образуется водород (H2). Одна моль натрия (Na) реагирует с одной молью воды (H2O) и образует одну моль водорода (H2).

4. Так как у нас есть 2 моля натрия, то и количество молей водорода, которое можно было бы получить, равно 2 моля.

5. Теперь мы знаем, что теоретически возможное количество молей водорода равно 2 молям.

6. Сравним это с фактически полученным количеством водорода: 20 л водорода при нормальных условиях (н.у) содержат примерно 1 моль водорода.

7. Фактическое количество молей водорода = 20 л / 22.4 л/моль ≈ 0.893 моль H2

Теперь рассчитаем процент полученного водорода относительно теоретически возможного:

Процент полученного водорода = (Фактическое количество молей водорода / Теоретическое количество молей водорода) * 100 Процент полученного водорода = (0.893 моль / 2 моля) * 100 ≈ 44.65%

Таким образом, полученное количество водорода составляет примерно 44.65% от теоретически возможного.

Чтобы рассчитать количество образовавшейся щелочи (гидроксида натрия, NaOH), зная количество молей натрия, можно использовать химическое уравнение реакции:

2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2

Количество молей NaOH будет таким же, как количество молей натрия, так как каждый моль натрия образует один моль NaOH:

Количество молей NaOH = 2 моля

Теперь мы знаем количество молей NaOH. Чтобы рассчитать массу NaOH, умножим количество молей на молекулярную массу NaOH:

Масса NaOH = Количество молей NaOH * Молекулярная масса NaOH Масса NaOH = 2 моля * (23 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль) ≈ 2 моля * 40 г/моль ≈ 80 г

Таким образом, образовалось примерно 80 г гидроксида натрия (NaOH).