Какой количественный состав смеси будет, если смесь из кремния и цинка обработать гидроксидом натрия, и при этом

Алексей

31

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать химические реакции и уравнения.

1. Обработка смеси гидроксидом натрия:
Нам известно, что при обработке смеси гидроксидом натрия выделилось 6,72 л газа.

Уравнение реакции обработки смеси гидроксидом натрия будет выглядеть следующим образом:
\[ 2NaOH + Si + 2H_2O \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2 \]

Из уравнения видно, что при реакции обработки смеси гидроксидом натрия, реагентом используется кремний (Si). Следовательно, количество кремния в смеси можно определить, зная соотношение в реакции между ним и образуемым газом H2.

В соответствии с уравнением реакции 1 моль Si соответствует 1 моль H2.

Из уравнения Гей-Люссака для газов, можно рассчитать количество вещества натрия в смеси, используя данные о выделенном газе:
\[ V(H_2) = 6,72 \, л \ \Rightarrow n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m(H_2)} = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \, моль \]

Следовательно, количество Si в смеси также будет равно 0,3 моль.

2. Обработка смеси избытком соляной кислоты:
Теперь рассмотрим реакцию обработки смеси избытком соляной кислоты. Нам известно, что при этой реакции выделилось 2,24 л газа.

Уравнение реакции обработки смеси избытком соляной кислоты будет следующим:
\[ HCL + Zn \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]

Из уравнения видно, что данный реагент реагирует с цинком (Zn). Поэтому, ищем соотношение между количеством цинка и образуемым газом H2:

В соответствии с уравнением реакции, 1 моль цинка соответствует 1 моль газа H2.

Будем считать, что количество цинка в смеси составляет n моль. Тогда, считая, что соляная кислота была избыточной, количество H2 в данном случае составляет ту же мольную долю, что и при обработке гидроксидом натрия: 0,3 моль.

Таким образом, для реакции обработки смеси избытком соляной кислоты, количество цинка также будет составлять 0,3 моль.

Итак, после обработки смеси гидроксидом натрия количество кремния в смеси будет равно 0,3 моль, а после обработки смеси избытком соляной кислоты количество цинка в смеси также будет составлять 0,3 моль.

Таким образом, количественный состав смеси будет следующим:
- 0,3 моль кремния (Si)
- 0,3 моль цинка (Zn)