При взаимодействии 6,9 г натрия с водой получили 3 л водорода (н.у.). Вычислите объемную долю выхода...

Дано: масса натрия - 6,9 г, объем водорода - 3 л

Найти: объемную долю выхода газа в процентах

Решение:

1. Найдем количество моль натрия: m(Na) = 6,9 г M(Na) = 23 г/моль (молярная масса натрия)

n(Na) = m(Na) / M(Na) = 6,9 г / 23 г/моль ≈ 0,3 моль

1. Рассмотрим реакцию взаимодействия натрия с водой: 2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂

2. Найдем количество моль водорода, выделившегося при реакции: n(H₂) = n(Na) = 0,3 моль

3. Найдем объем водорода при н.у.: V(H₂) = 3 л

4. Найдем объем водорода при стандартных условиях (0°C, 1 атм): V(H₂) = V(H₂) (273 К / 273 К) (1 атм / 1 атм) = 3 л

5. Найдем объемную долю выхода газа: V(общ) = 3 л V(вых) = 3 л V(доля) = (V(вых) / V(общ)) 100% = (3 л / 3 л) 100% = 100%

Ответ: объемная доля выхода газа составляет 100%.

Дано: масса натрия - 6,9 г, объем водорода - 3 л

Найти: объемную долю выхода газа в процентах

1. Найдем количество молей натрия: m(Na) = 6,9 г M(Na) = 23 г/моль n(Na) = m(Na) / M(Na) = 6,9 / 23 = 0,3 моль

2. Рассмотрим уравнение реакции: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2

3. Найдем количество молей выделившегося водорода: n(H2) = n(Na) = 0,3 моль

4. По закону Авогадро 1 моль газа занимает 22,4 л объема при н.у. Тогда: V(H2) = n(H2) 22,4 = 0,3 22,4 = 6,72 л

5. Вычислим объемную долю выхода газа: V% = (V(H2) / 3) 100% = (6,72 / 3) 100% = 224%

Ответ: объемная доля выхода газа составляет 224%.

Конечно, давайте решим эту задачу по химии по шагам:

Дано:

• Масса натрия (( m_{\text{Na}} )): 6.9 г
• Объем водорода (( V_{\text{H}_2} )): 3 литра (н.у.)
• Условия: н.у. (нормальные условия, ( T = 273.15 \, \text{K} ), ( P = 101.3 \, \text{kPa} ))

Найти:

• Объемная доля выхода водорода (в процентах)

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

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

Из этого уравнения видно, что 2 молекулы натрия образуют 1 молекулу водорода.

1. Найдем количество вещества натрия (( n_{\text{Na}} )):

Молярная масса натрия (( M_{\text{Na}} )) составляет 23 г/моль.

[ n{\text{Na}} = \frac{m{\text{Na}}}{M_{\text{Na}}} = \frac{6.9 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} = 0.3 \, \text{моль} ]

1. Найдем теоретическое количество вещества водорода (( n_{\text{H}_2, \text{теоретическое}} )):

Согласно уравнению реакции, из 2 молей натрия образуется 1 моль водорода:

[ n_{\text{H}2, \text{теоретическое}} = \frac{n{\text{Na}}}{2} = \frac{0.3 \, \text{моль}}{2} = 0.15 \, \text{моль} ]

1. Найдем теоретический объем водорода (( V_{\text{H}_2, \text{теоретический}} )) при н.у.:

1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22.4 литра.

[ V_{\text{H}2, \text{теоретический}} = n{\text{H}_2, \text{теоретическое}} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.15 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 3.36 \, \text{л} ]

1. Найдем объемную долю выхода водорода:

[ \text{Объемная доля выхода водорода} = \frac{V_{\text{H}2, \text{фактический}}}{V{\text{H}_2, \text{теоретический}}} \times 100\% ]

Подставляем данные:

[ \text{Объемная доля выхода водорода} = \frac{3 \, \text{л}}{3.36 \, \text{л}} \times 100\% \approx 89.3\% ]

Ответ:

Объемная доля выхода водорода составляет примерно 89.3%.