Реши задание на изображении

Краткий ответ: \(V(\mathrm{H_2}) \approx 5{,}21\) л (около \(5{,}2\) л).

Это решение расчётной задачи №2. В №3 на фото — текст сочинения без вопроса, поэтому решаю задачу.

Ключевые шаги

1. Уравнение реакции: \[ 2\mathrm{Na} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \]

2. Масса чистого натрия. Примеси составляют \(2\%\), значит, чистого натрия \(98\%\): \[ m(\mathrm{Na}) = 11{,}5 \cdot (1 - 0{,}02) = 11{,}5 \cdot 0{,}98 = 11{,}27\ \text{г} \]

3. Количество вещества натрия: \[ n(\mathrm{Na}) = \frac{m}{M} = \frac{11{,}27}{23} = 0{,}49\ \text{моль} \]

4. Количество водорода по уравнению. На \(2\) моль \(\mathrm{Na}\) образуется \(1\) моль \(\mathrm{H_2}\): \[ n(\mathrm{H_2}) = \frac{0{,}49}{2} = 0{,}245\ \text{моль} \]

5. Теоретический объём водорода при н. у. (\(V_m = 22{,}4\) л/моль): \[ V_{\text{теор}} = 0{,}245 \cdot 22{,}4 = 5{,}488\ \text{л} \]

6. Практический объём с учётом выхода \(95\%\): \[ V_{\text{практ}} = 5{,}488 \cdot 0{,}95 = 5{,}2136 \approx 5{,}21\ \text{л} \]

Что важно понять

• Примеси не реагируют, поэтому сначала находим массу чистого вещества.
• Коэффициенты в уравнении показывают мольное соотношение: из \(2\) моль натрия получается \(1\) моль водорода.
• Для любого газа при н. у. \(1\) моль занимает \(22{,}4\) л.
• Выход \(95\%\) означает, что реально получится \(95\%\) от теоретически рассчитанного объёма. Вода в задаче взята в избытке, поэтому расчёт ведём по натрию.

Проверка

Если бы примесей не было, из \(11{,}5\) г натрия (\(0{,}5\) моль) получилось бы \(0{,}25\) моль \(\mathrm{H_2}\), то есть \(5{,}6\) л. С учётом \(2\%\) примесей и выхода \(95\%\) объём должен быть чуть меньше \(5{,}6\) л — полученные \(5{,}21\) л этому соответствуют.

Если к сочинению №3 есть вопросы, пришли их — разберём.