Question

Какой объём водорода может быть выделен при растворении в воде 11,5% г натрия , содержащего 2% примесей , если выход водорода составляет 95% от теоретически возможного ?

Answer 1

2Na+2H2O=2NaOH+H211,5*0,02=0,2311,5-0,23=11,27(масса чист в-ва)11,27/23=0,49(кол-во в-ва)т.к по уравнению реакции видим что Н2 в 2 р меньше, то0,49/2=0,2450,249*0,95=0,23280,2328*22,4=5,21ответ:5,21 литр

Answer 2

Давайте рассмотрим химическую реакцию, которая происходит при растворении натрия в воде:

\[2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2.\]

Из уравнения видно, что каждые две молекулы натрия (2Na) реагируют с двумя молекулами воды (2H₂O), образуя две молекулы гидроксида натрия (2NaOH) и одну молекулу водорода (H₂).

Теперь давайте рассмотрим данные по содержанию примесей в натрии: 11,5% г натрия и 2% примесей. Поскольку примеси не участвуют в реакции, нам нужно рассмотреть только чистый натрий.

Тогда количество чистого натрия можно найти, учитывая, что 11,5% г содержатся в нем. Предположим, у нас есть \(x\) г чистого натрия. Тогда:

\[0,115x = \text{масса чистого натрия}.\]

Теперь давайте рассмотрим реакцию и вычислим, сколько гидрогена можно получить из этого количества натрия. Моль водорода будет равна молекулярной массе водорода, умноженной на количество молекул водорода:

\[n(\text{H}_2) = \frac{\text{масса чистого натрия}}{\text{молярная масса натрия}} \times 1,\]

где молярная масса натрия равна примерно \(23 \, \text{г/моль}\), а молярная масса водорода равна примерно \(2 \, \text{г/моль}\).

Теперь мы знаем количество молекул водорода, которые могли бы быть получены в теории. Но по условию задачи выход водорода составляет 95% от теоретически возможного, поэтому фактическое количество водорода будет:

\[0,95 \times n(\text{H}_2).\]

Теперь у нас есть количество водорода в граммах. Если вы хотите узнать объем водорода при стандартных условиях (нормальных условиях, 0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление), вы можете использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT,\]

где \(P\) - давление (1 атмосфера), \(V\) - объем, \(n\) - количество молекул в молях, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

Таким образом, вы можете решить это уравнение относительно \(V\) для вашего случая. Учтите, что это простое решение, и оно может не учитывать некоторые факторы, такие как неидеальность газов и изменения условий реакции.