Номер 6, страница 162 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. В результате реакции натрия с водой образовался раствор массой 125 г с массовой долей гидроксида натрия, равной 6,4 %. Рассчитайте массу прореагировавшего натрия и объем выделившегося водорода.

Дано:

Найти:

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия натрия с водой:

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

2. Найдем массу гидроксида натрия $(NaOH)$ в конечном растворе, используя массу раствора и массовую долю вещества:

$m(NaOH) = m_{р-ра} \times \omega(NaOH)$

$m(NaOH) = 125 \text{ г} \times 0.064 = 8 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу гидроксида натрия:

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

4. Определим количество вещества (число моль) гидроксида натрия, которое образовалось в ходе реакции:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции найдем количество вещества прореагировавшего натрия $(Na)$ и выделившегося водорода $(H_2)$.

Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты соотносятся как:

$n(Na) : n(NaOH) : n(H_2) = 2 : 2 : 1$

Следовательно, количество вещества натрия равно количеству вещества гидроксида натрия:

$n(Na) = n(NaOH) = 0.2 \text{ моль}$

Количество вещества водорода в два раза меньше количества вещества гидроксида натрия:

$n(H_2) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{1}{2} \times 0.2 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль}$

6. Теперь, зная количество вещества, рассчитаем искомые величины.

массу прореагировавшего натрия

Молярная масса натрия $M(Na) = 23 \text{ г/моль}$. Масса натрия вычисляется по формуле:

$m(Na) = n(Na) \times M(Na)$

$m(Na) = 0.2 \text{ моль} \times 23 \text{ г/моль} = 4.6 \text{ г}$

Ответ: масса прореагировавшего натрия равна 4,6 г.

объем выделившегося водорода

Объем водорода рассчитываем при нормальных условиях (н.у.), принимая молярный объем газа $V_m$ равным $22.4 \text{ л/моль}$.

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m$

$V(H_2) = 0.1 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 2.24 \text{ л}$

Ответ: объем выделившегося водорода равен 2,24 л.