Question

1. Який об’єм водню (н.у.) та яку масу натрій метаалюмінату можна одержати при дії розчину натрій гідроксиду масою 27,2 кг (ω=25 %) на надлишок металічного алюмінію?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m(р-нNaOH) = 27,2 кг

ω(NaOH) = 25 % або 0,25

Найти: V(H2) - ? m(NaAlO2) - ?

Знайдемо масу NaOH в розчині:

m(NaOH) = m(р-нNaOH) * ω(NaOH) = 27,2 * 0,25 = 6,8 г

Складемо РХР:

   6,8 г                   х л                         у г

6NaOH + 2Al → 2 NaAlO2 + 2 Na2O + 3 H2

Знайдемо кількість речовини NaOH:

M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 6,8/40 = 0,17 моль

З РХР бачимо, що n(NaOH) : n(NaAlO2) = 6 : 2 = 3 : 1, тобто звідси маємо

n(NaAlO2) = 1/3 n(NaOH) = 1/3 * 0,17 = 0,057 моль

Молярна маса натрій метаалюмінату:

М(NaAlO2) = 23 + 27 + 16 * 2 = 82 г/моль

Вичислимо масу  натрій метаалюмінату:

m(NaAlO2) = n(NaAlO2) * М(NaAlO2) = 0,057 * 82 = 4,674 г

Обчислимо об’єм водню:

n(NaOH) : n(Н2) = 6 : 3 = 2 : 1, тобто звідси маємо

n(Н2) = 1/2 n(NaOH) = 1/2 * 0,17 = 0,085 моль

V(H2) = n(Н2) * Vm = 0,085 * 22,4 = 1,904 л

Answer 2

Для вирішення цієї задачі спершу знайдемо хімічну реакцію, яка відбувається при взаємодії натрій гідроксиду (NaOH) і металічного алюмінію (Al). Ця реакція видає гідроген (H2) та натрій метаалюмінат (NaAlO2).

Реакція:

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

З цієї реакції видно, що 2 молекули алюмінію реагують з 2 молекулами натрію гідроксиду, щоб утворити 2 молекули натрій метаалюмінату та виділити 3 молекули водню (н.у.).

Тепер давайте знайдемо, скільки молей натрій гідроксиду міститься в 27,2 кг розчину з масовою часткою NaOH 25%. Знайдемо масу NaOH у цьому розчині:

Маса NaOH = маса розчину * масова частка NaOH Маса NaOH = 27,2 кг * 0,25 = 6,8 кг

Тепер переведемо масу NaOH в масу молекулярних мас:

Молярна маса NaOH = 22,99 г/моль (натрій) + 16,00 г/моль (кисень) + 1,01 г/моль (водень) = 40 г/моль

Тепер знайдемо кількість молей NaOH:

Кількість молей NaOH = маса NaOH / молярна маса NaOH Кількість молей NaOH = 6,8 кг * (1000 г/кг) / 40 г/моль = 170 моль

Оскільки відомо, що 2 молекули NaOH реагують на 2 молекули алюмінію, то для реакції ви зазначаєте кількість молей NaOH в 2 рази меншою, тобто 170 моль NaOH реагуватимуть з 85 молями алюмінію.

Тепер знайдемо масу алюмінію, який необхідний для реакції. Маса алюмінію дорівнює масі, яку виділяє один моль водню:

Маса одного молю водню (н.у.) = 2 грами (оскільки маса молекули H2 дорівнює 2 г/моль)

Отже, маса 3 молей водню дорівнює:

Маса 3 молей H2 = 3 моль * 2 г/моль = 6 грамів

Тепер знайдемо масу алюмінію, необхідну для виділення 3 молей водню:

Маса Al = маса 3 молей H2 Маса Al = 6 грамів

Отже, вам потрібно 6 грамів алюмінію для виділення 3 молей водню (н.у.).