Номер 693, страница 120 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

693. В воде растворили натрий массой 3,60 г. Гидроксид натрия какой массой будет содержаться в полученном растворе? Водород какого объёма (н. у.) выделится при этом?

Дано:

$m(Na) = 3,60 \text{ г}$

Найти:

$m(NaOH) - ?$

$V(H_2) \text{ (н. у.)} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия натрия с водой. При этой реакции образуется гидроксид натрия (NaOH) и выделяется водород ($H_2$).

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) натрия, вступившего в реакцию. Для этого используем молярную массу натрия, которая, согласно периодической таблице, равна $M(Na) = 23 \text{ г/моль}$.

$n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{3,60 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0,1565 \text{ моль}$

3. Теперь, используя уравнение реакции, найдём массу гидроксида натрия и объём выделившегося водорода.

Гидроксид натрия какой массой будет содержаться в полученном растворе?

Из уравнения реакции видно, что из 2 моль натрия образуется 2 моль гидроксида натрия. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(NaOH) = n(Na) \approx 0,1565 \text{ моль}$

Рассчитаем массу гидроксида натрия. Молярная масса $NaOH$ составляет:

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Масса образовавшегося гидроксида натрия равна:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = \frac{3,60 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \cdot 40 \text{ г/моль} \approx 6,26 \text{ г}$

Ответ: в полученном растворе будет содержаться 6,26 г гидроксида натрия.

Водород какого объёма (н. у.) выделится при этом?

По уравнению реакции из 2 моль натрия выделяется 1 моль водорода. Значит, количество вещества водорода в два раза меньше количества вещества натрия:

$n(H_2) = \frac{1}{2} n(Na) = \frac{1}{2} \cdot \frac{3,60 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0,07825 \text{ моль}$

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается через молярный объём газов $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m \approx 0,07825 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 1,75 \text{ л}$

Ответ: при этом выделится 1,75 л водорода.