Вычислите объем (н. у.) водорода, который образуется при взаимодействии 9,2 г натрия, содержащего 25% примесей, с водой. Вычислите количество вещества щелочи, которое получится при этом.

Решение:

Для начала, найдем массу чистого натрия в образце:

• Масса натрия = 9,2 г * 0.25 = 2,3 г

Теперь напишем уравнение реакции натрия с водой:

• \[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow \]

Рассчитаем молярную массу натрия (Na):

• $$ M(Na) = 23 $$ г/моль

Найдем количество вещества чистого натрия:

• $$ n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{2.3 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} \

Из уравнения реакции видно, что из 2 моль Na образуется 1 моль H₂. Следовательно:

• $$ n(H_2) = \(\frac{n(Na)}{2}\) = \(\frac{0.1 \text{ моль}}{2}\) = 0.05 \(\text{ моль}\) \

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Найдем объем водорода:

• $$ V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0.05 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 1.12 \text{ л} \

Также из уравнения реакции видно, что из 2 моль Na образуется 2 моль NaOH. Следовательно:

• $$ n(NaOH) = n(Na) = 0.1 \(\text{ моль}\) \

Ответ:

• Объем водорода: 1,12 л.
• Количество вещества щелочи (NaOH): 0,1 моль.