Часть С. С2. При взаимодействии 24,15г технического натрия, содержащего 5% примесей, с водой было получено 8,96л водорода (н.у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции (в %)

Краткое пояснение:

Для вычисления объемной доли выхода продукта необходимо рассчитать теоретически возможное количество продукта, исходя из массы чистого реагента, а затем сравнить его с фактически полученным количеством.

Пошаговое решение:

1. Определяем массу чистого натрия:
   Общая масса технического натрия = 24,15 г.
   Массовая доля примесей = 5%, следовательно, массовая доля чистого натрия = 100% - 5% = 95%.
   Масса чистого натрия (Na) = 24,15 г * 0,95 = 22,9425 г.
2. Находим количество вещества чистого натрия:
   Молярная масса натрия (M(Na)) = 23 г/моль.
   Количество вещества натрия (n(Na)) = масса / молярная масса = 22,9425 г / 23 г/моль ≈ 0,9975 моль.
3. Составляем уравнение реакции:
   2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
4. Рассчитываем теоретический объем водорода:
   По уравнению реакции, из 2 моль Na образуется 1 моль H₂.
   Следовательно, из 0,9975 моль Na теоретически образуется (0,9975 / 2) моль H₂ ≈ 0,49875 моль H₂.
   При нормальных условиях (н.у.) молярный объем газа (V_m) = 22,4 л/моль.
   Теоретический объем водорода (V_теор(H₂)) = количество вещества * молярный объем = 0,49875 моль * 22,4 л/моль ≈ 11,172 л.
5. Вычисляем объемную долю выхода:
   Фактически полученный объем водорода (V_факт(H₂)) = 8,96 л.
   Объемная доля выхода (η) = (V_факт(H₂) / V_теор(H₂)) * 100%
   η = (8,96 л / 11,172 л) * 100% ≈ 80,2 %.

Ответ: Объемная доля выхода продукта реакции составляет примерно 80,2 %.