Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействии 4.6 гр Na и 3 моль концентрированной соляной кислоты?

Answer 1

Решение:
2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑
Найдем количество вещества Na:
$n(Na)= \frac{m(Na)}{M(Na)}= \frac{4,6}{23}=0,2$ моль
$n(Na)\ \textless \ n(HCl)$ значит расчет ведется по Na
$n(H_2)= \frac{1}{2}n(Na)= \frac{1}{2}*0,2=0,1$ моль (исходя из уравнения)
Найдем объем водорода:
$V(H_2)=n(H_2)*V_m=0,1*22,4=2,24$ л
Ответ: 2,24 л

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо сначала составить химическое уравнение реакции между натрием (Na) и соляной кислотой (HCl):

2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2

Из уравнения видно, что на 2 молекулы соляной кислоты требуется 2 моль натрия для образования 1 молекулы водорода.

Молярная масса натрия (Na) - 23 г/моль Молярная масса соляной кислоты (HCl) - 36.5 г/моль

Теперь можно рассчитать количество вещества для каждого реагента: Моль Na = масса Na / молярная масса Na = 4.6 г / 23 г/моль = 0.2 моль Na Моль HCl = 3 моль

Теперь найдем ограничивающий реагент, который будет использоваться полностью. Для этого найдем коэффициент пропорциональности между молью Na и молью HCl: 0.2 моль Na * (2 моль HCl / 2 моль Na) = 0.2 моль HCl

Таким образом, натрий ограничивающий реагент, и для его реакции с 3 моль соляной кислоты выделится 0.2 моль водорода.

Теперь можно рассчитать объем выделенного водорода, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) одна моль газа занимает объем 22.4 л.

V = n * 22.4 л = 0.2 моль * 22.4 л/моль = 4.48 л

Таким образом, при взаимодействии 4.6 г натрия с 3 молью концентрированной соляной кислоты выделится 4.48 л водорода.