4. Натрий взаимодействует с водой согласно схеме: Na + H2O NaOH + H2↑. Определите объем (дм³) водорода (н. у.), который выделится при взаимодействии натрия массой 4,6 г с водой.

Ответ: 2,24 дм³

Разберемся:

• Запишем уравнение реакции взаимодействия натрия с водой: \[2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow\]
• Определим количество вещества натрия: \[n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)}\] \[M(Na) = 23 \text{ г/моль}\] \[n(Na) = \frac{4.6 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}\]
• Из уравнения реакции видно, что 2 моль натрия образуют 1 моль водорода. Следовательно: \[n(H_2) = \frac{1}{2} n(Na) = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль}\]
• Определим объем выделившегося водорода при нормальных условиях: \[V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m\] \[V_m = 22.4 \text{ дм³/моль}\] \[V(H_2) = 0.1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ дм³/моль} = 2.24 \text{ дм³}\]

Ответ: 2,24 дм³