Чтобы рассчитать массу воды, образующейся при сжигании водорода, полученного из натрия, следуем следующим шагам:
Шаг 1: Определение массы чистого натрия
Сначала найдем массу чистого натрия в образце. У нас есть 10 г натрия с загрязнением оксидом.
Записываем данные:
- Масса образца натрия с оксидом = 10 г
- Массовая доля оксида = 8%
Сначала найдем массу пузырька (оксида) в нашем образце:
\[ \text{Масса оксида} = \frac{8}{100} \times 10 \, \text{г} = 0.8 \, \text{г} \]
Теперь найдем массу чистого натрия:
\[ \text{Масса натрия} = \text{Масса образца} - \text{Масса оксида} = 10 \, \text{г} - 0.8 \, \text{г} = 9.2 \, \text{г} \]
Шаг 2: Реакция натрия с водой
Натрий реагирует с водой (H₂O) по уравнению:
\[ 2 \, \text{Na} + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \, \text{NaOH} + \text{H}_2 \]
Молярные массы
- Молярная масса натрия (Na) ≈ 23 г/моль
- Следовательно, 9.2 г натрия будет:
\[ n_{\text{Na}} = \frac{9.2 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} \approx 0.4 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определение количества водорода
Согласно уравнению реакции, 2 моль натрия дают 1 моль водорода (H₂). Поэтому количество водорода, полученное из 0.4 моль натрия:
\[ n_{\text{H}_2} = \frac{0.4}{2} = 0.2 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Определение массы воды
Теперь мы знаем, что водород сжигается в кислороде, чтобы образовать воду (H₂O):
\[ 2 \, \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{H}_2\text{O} \]
Согласно уравнению, 2 моля водорода образуют 2 моля воды. Так что 0.2 моль водорода образуют 0.2 моль воды:
\[ n_{\text{H}_2\text{O}} = 0.2 \, \text{моль} \]
Шаг 5: Рассчитать массу воды
Теперь мы можем найти массу образовавшейся воды, используя молярную массу воды (H₂O), которая примерно равна 18 г/моль:
\[ \text{Масса H}_2\text{O} = n_{\text{H}_2\text{O}} \times M_{\text{H}_2\text{O}} = 0.2 \, \text{моль} \times 18 \, \text{г/моль} = 3.6 \, \text{г} \]
Ответ
Масса воды, образовавшейся при сжигании полученного водорода, составляет aproximadamente 3.6 г.
