Question

При взаимодействии NaOH с 50г кремния получено 60 л водорода. Вычислить массу оксида кремния в образце кремния, если выход водорода в этой реакции составляет 80%

Answer 1

2NaOH+Si+Н2О=Na2SiO3+2H2
При взаимодействии 28 грамм кремния со щелочью выделяется 44,8 литров водорода, а из Х грамм кремния выделилось 60 литров. Х=60*28/44,8=37,5 грамм кремния реагирует при 100%-ном выходе реакции. По условиям задачи выход составляет 80%, поэтому масса кремния составит 37,5*100/80=46,9 грамм.
Соответственно, масса оксида кремния в образце кремния составляет 50-46,9=3,1 грамм.

Answer 2

Для начала, составим химическое уравнение реакции взаимодействия NaOH с кремнием:

Si + 2NaOH + 2H2O -> Na2SiO3 + 2H2

Из уравнения видно, что 2 моль NaOH реагируют с 1 молью кремния, образуя 2 моль водорода.

Из условия задачи известно, что при взаимодействии 50 г кремния получено 60 л водорода. Для начала найдем количество вещества кремния:

Молярная масса кремния (Si) = 28,0855 г/моль Масса кремния (m) = 50 г

n(Si) = m(Si) / M(Si) = 50 г / 28,0855 г/моль ≈ 1,78 моль

Таким образом, 1,78 моль кремния реагировали с NaOH. Теперь найдем количество вещества водорода, которое должно было быть получено, если бы вся масса кремния прореагировала:

n(H2) = 2 * n(Si) = 2 * 1,78 моль = 3,56 моль

Теперь найдем массу вещества кремния, которое прореагировало, если выход водорода составляет 80%:

m(H2) = 60 л V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль = 3,56 моль * 22,4 л/моль = 79,9 л

80% * m(H2) = 79,9 л m(H2) = 79,9 л / 0,8 ≈ 99,88 л

Теперь найдем массу кремния, которая прореагировала:

m(Si) = n(Si) * M(Si) = 1,78 моль * 28,0855 г/моль ≈ 50 г

Таким образом, масса оксида кремния в образце кремния составляет примерно 50 г.