Какой объём водорода (н. у.) образуется при взаимодействии 96 г кремния, содержащего 5% примесей, с избытком раствора гидроксида натрия? Какое количество вещества гидроксида натрия потребуется для реакции?

Для решения этой задачи, нам нужно сначала учесть примеси в кремнии и определить массу чистого кремния, участвующего в реакции. Затем, используя уравнение реакции между кремнием и гидроксидом натрия, мы сможем рассчитать объем водорода и количество вещества гидроксида натрия.

1. Расчет массы чистого кремния:

   Содержание примесей составляет 5%, следовательно, чистого кремния 95%.

   $$m(Si) = 96 г * 0.95 = 91.2 г$$

2. Уравнение реакции кремния с гидроксидом натрия:

   $$Si + 2NaOH + H_2O → Na_2SiO_3 + 2H_2$$

3. Расчет количества вещества кремния:

   Молярная масса кремния (Si) = 28 г/моль.

   $$n(Si) = rac{m(Si)}{M(Si)} = rac{91.2 г}{28 г/моль} ≈ 3.257 моль$$

4. Расчет количества вещества гидроксида натрия (NaOH):

   Из уравнения реакции видно, что на 1 моль Si требуется 2 моль NaOH.

   $$n(NaOH) = 2 * n(Si) = 2 * 3.257 моль ≈ 6.514 моль$$

5. Расчет объема водорода (H₂):

   Из уравнения реакции видно, что из 1 моль Si образуется 2 моль H₂.

   $$n(H_2) = 2 * n(Si) = 2 * 3.257 моль ≈ 6.514 моль$$

   При нормальных условиях (н. у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л.

   $$V(H_2) = n(H_2) * 22.4 л/моль = 6.514 моль * 22.4 л/моль ≈ 145.91 л$$

Ответ: Объем водорода, образующегося при реакции, составляет приблизительно 145.91 л. Количество вещества гидроксида натрия, необходимого для реакции, составляет приблизительно 6.514 моль.