Вопрос: При растворении в воде 7,7 г сплава натрия с калием выделилось 3,36 л водорода. Какова массовая доля каждого металла в сплаве?

Химия 11 класс Растворение металлов и выделение газов химия 11 класс растворение Сплав натрий калий водород массовая доля расчет задачи по химии химические реакции школьная химия стехиометрия лабораторные работы Новый

Давайте разберем задачу по шагам, чтобы найти массовую долю натрия и калия в сплаве, который растворился в воде и выделил водород.

Сначала запишем уравнения реакций, которые происходят при взаимодействии натрия и калия с водой:

• 2K + 2H2O = 2KOH + H2
• 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Из условия задачи нам известно, что при растворении сплава выделилось 3,36 литра водорода. Чтобы найти количество молей водорода, воспользуемся формулой:

n(H2) = V / Vm

где V - объем водорода, Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях 22,4 л/моль).

Подставляем данные:

n(H2) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль.

Теперь, согласно стехиометрии реакций, мы можем выразить количество калия и натрия через количество водорода:

• 2n(K) = n(H2) → n(K) = n(H2) / 2
• 2n(Na) = n(H2) → n(Na) = n(H2) / 2

Таким образом, количество молей калия и натрия будет равно:

• n(K) = 0,15 / 2 = 0,075 моль
• n(Na) = 0,15 / 2 = 0,075 моль

Теперь мы можем использовать массу сплава, чтобы создать систему уравнений. Массы натрия и калия в сплаве можно выразить через количество молей и их молярные массы:

• m(Na) = n(Na) * M(Na) = 0,075 * 23 = 1,725 г
• m(K) = n(K) * M(K) = 0,075 * 39 = 2,925 г

Теперь мы знаем, что общая масса сплава равна 7,7 г:

m(Na) + m(K) = 7,7 г.

Подставим значения:

1,725 + 2,925 + m(другие металлы) = 7,7 г.

m(другие металлы) = 7,7 - (1,725 + 2,925) = 3,05 г.

Теперь мы можем найти массовую долю каждого из металлов в сплаве:

• w(Na) = (m(Na) / m(сплава)) * 100% = (1,725 / 7,7) * 100% ≈ 22,39%
• w(K) = (m(K) / m(сплава)) * 100% = (2,925 / 7,7) * 100% ≈ 37,99%

Таким образом, массовая доля натрия в сплаве составляет примерно 22,39%, а массовая доля калия — примерно 37,99%.