Question

Выселите массу кремния, который может прореагировать с горячим раствором щелочи объемом 200 мл (массовая доля NaOH 35%, плотность 1,38 г/мл). Определите объем водорода, выделяющегося в результате этой реакции.

Answer 1

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
m р-ра(NaOH)=V*p=200мл*1.38 г/мл=276г
m в-ва(NaOH)=mр-ра (NaOH)*W=276г*0.35=96.6г
n(NaOH)=m/M=96.6г / 40 г/моль=2.415 моль
n(Si)=1/2*2.415 моль=1.2075моль
m(Si)=n*M=1.2075*28 г/моль=33.81г
n(H2)=2/2*2.415моль=2.415 моль
V(H2)=n*Vm=2.415моль*22.4 л/моль=54.096л

Answer 2

Для начала определим массу кремния, которая может прореагировать с горячим раствором щелочи.

Массовая доля NaOH в растворе 35%, что означает, что в 200 мл раствора содержится 0.35*200 = 70 г NaOH.

Плотность раствора 1,38 г/мл, следовательно, масса раствора составит 200*1,38 = 276 г.

Теперь вычислим массу водорода, выделяющегося при реакции кремния с щелочью. Уравнение реакции: Si + 2NaOH + 2H2O -> Na2SiO3 + 2H2

Молярная масса Si = 28,09 г/моль Молярная масса NaOH = 40 г/моль

Масса кремния можно рассчитать по формуле: масса кремния = (масса раствора - масса NaOH) = (276 - 70) = 206 г.

Количество молей кремния: n(Si) = масса кремния / молярная масса кремния = 206 г / 28,09 г/моль = 7,33 моль

Согласно уравнению реакции, каждый моль кремния реагирует с 2 молями NaOH, что означает, что в реакции участвует 14,66 моль NaOH.

Теперь, зная количество молей NaOH, мы можем рассчитать количество выделившегося водорода: n(H2) = 2 * n(NaOH) = 2 * 14,66 = 29,32 моль

Объем выделившегося водорода можно рассчитать по формуле идеального газа: V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль = 29,32 * 22,4 = 656,768 л

Таким образом, объем водорода, выделяющегося в результате этой реакции, составляет 656,768 л.