В водном растворе щелочи растворили 40 г. сплава кремния с цинком. Выделилось 31,36 л.(н.у.) газа. Какой объём (н.у.) газа выделится при обработке этой смеси соляной кислотой?
Нужно полное решение.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество газа, которое выделяется при реакции сплава кремния с цинком и щелочью.

Уравнение реакции:

Si + Zn + 2NaOH -> Na2SiO3 + Na2ZnO2 + H2↑

Молярные массы веществ:

Si - 28 г/моль
Zn - 65 г/моль
NaOH - 40 г/моль

Посчитаем количество молей сплава кремния с цинком:

m(Si+Zn) = 40 г
n(Si+Zn) = m/M = 40/93 = 0,43 моль

Так как один моль сплава реагирует с двумя молями NaOH, количество молей NaOH:

n(NaOH) = 2 * n(Si+Zn) = 0,86 моль

Из уравнения реакции видно, что при реакции выделяется 1 моль водорода, следовательно количество молей H2:

n(H2) = n(Si+Zn) = 0,43 моль

Теперь посчитаем объем выделенного газа при нормальных условиях (н.у.):

V(H2) = n(H2) 24 дм^3 = 0,43 24 = 10,32 дм^3

Таким образом, объем выделенного газа при реакции сплава кремния с цинком и щелочью равен 10,32 дм^3.

Теперь найдем количество газа, которое выделится при обработке этой смеси соляной кислотой.

Уравнение реакции:

H2 + 2HCl -> 2H2O + 2Cl↓

Из уравнения реакции видно, что при реакции образуется 2 моля хлора на 1 моль водорода.

Так как при реакции 1 моль водорода образуется 1 моль газа, то количество молей HCl, необходимое для выделения 1 моля газа:

n(HCl) = 2 n(H2) = 2 0,43 = 0,86 моль

Так как 1 моль HCl при реакции выделяет 1 моль газа (Cl2), то количество молей газа (Cl2):

n(Cl2) = n(HCl) = 0,86 моль

Таким образом, объем выделенного газа (Cl2) при реакции сплава кремния с цинком и щелочью и последующей обработке соляной кислотой составит:

V(Cl2) = n(Cl2) 24 дм^3 = 0,86 24 = 20,64 дм^3

Ответ: Объем газа (н.у.), который выделится при обработке смеси сплава кремния с цинком соляной кислотой, составит 20,64 дм^3.