1) Какова массовая доля углерода в смеси, состоящей из углерода и кремния массой 40,0 г, если она растворена в избытке

Сквозь_Холмы

28

1) Для решения этой задачи нам необходимо вычислить массовую долю углерода в смеси.

Дано:
Масса смеси углерода и кремния = 40,0 г

При взаимодействии с концентрированным раствором гидроксида натрия выделилось 26,88 л (н.у.) газа.

Решение:
Сначала нам нужно определить, какой газ выделился при реакции гидроксида натрия с углеродом и кремнием. Поскольку гидроксид натрия является раствором щелочи, выделившийся газ должен быть углекислым газом (CO2).

Объем газа можно привести к стандартным условиям (н.у.) с помощью уравнения состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура вель, в Кельвинах. При стандартных условиях (н.у.) T = 273 К, P = 1 атм, и R = 0,0821 л*атм/(моль*К).

Преобразуем уравнение, чтобы решить задачу:

n = PV / RT.

Введем значения в уравнение:

n = (26,88 л * атм) / (0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К) = 1,157 моль

Так как уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

C + NaOH → Na2CO3 + H2O,

то коэффициент соответствует количеству углерода (C) в уравнении, поэтому количество углерода (C) равно 1,157 моль.

Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль. Теперь мы можем вычислить массу углерода:

Масса углерода = количество углерода (C) * молярная масса углерода (C) = 1,157 моль * 12,01 г/моль = 13,84 г.

Общая масса смеси углерода и кремния составляет 40,0 г, поэтому массовая доля углерода в смеси составляет:

Массовая доля углерода = (масса углерода / общая масса смеси) * 100%
= (13,84 г / 40,0 г) * 100%
≈ 34,6%

Таким образом, массовая доля углерода в смеси составляет около 34,6%.

2) Для решения этой задачи нам нужно определить, во сколько раз количество атомов кислорода превышает количество атомов кремния в земной коре.

Дано:
Процентное содержание кислорода в земной коре составляет 49,5%,
Процентное содержание кремния в земной коре составляет 25,7%.

Решение:
Пусть общая масса земной коры будет равна 100 единицам, исходя из этого установим соответствующие массы кислорода и кремния в земной коре:

Масса кислорода = 49,5 единицы,
Масса кремния = 25,7 единицы.

Зная молярные массы кислорода (О) и кремния (Si), мы можем вычислить количество молей для каждого элемента. Молярная масса кислорода (О) составляет 16 г/моль, а молярная масса кремния (Si) - 28 г/моль.

Количество молей кислорода:
Количество молей кислорода = (Масса кислорода / молярная масса кислорода) = (49,5 единицы / 16 г/моль) ≈ 3,094 моль.

Количество молей кремния:
Количество молей кремния = (Масса кремния / молярная масса кремния) = (25,7 единицы / 28 г/моль) ≈ 0,918 моль.

Отношение количества атомов кислорода к атомам кремния может быть определено, используя соотношение количества молей:

Отношение количества атомов кислорода к атомам кремния = (Количество молей кислорода / Количество молей кремния) ≈ 3,094 / 0,918 ≈ 3,37.

Это означает, что количество атомов кислорода превышает количество атомов кремния в земной коре приблизительно в 3,37 раза.

Поэтому количество атомов кислорода в земной коре превышает количество атомов кремния примерно в 3,37 раза.