Номер 1, страница 59, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Смесь углерода и кремния общей массой 40,0 г растворили в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия, при этом выделилось 26,88 л (н.у.) газа. Найдите массовую долю углерода в смеси.

Ответ: 58%.

1. Дано:

$m(\text{смеси C + Si}) = 40,0 \text{ г}$

$V(\text{газа}) = 26,88 \text{ л (н.у.)}$

Раствор $NaOH$ в избытке

Найти:

$\omega(\text{C})$ - ?

Решение:

При растворении смеси углерода и кремния в концентрированном растворе гидроксида натрия в реакцию вступает только кремний, так как углерод не реагирует с растворами щелочей. Кремний, как амфотерный элемент, реагирует с водным раствором щелочи с выделением водорода:

$Si + 2NaOH + H_2o \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2\uparrow$

Таким образом, выделившийся газ — это водород ($H_2$).

1. Найдем количество вещества выделившегося водорода ($H_2$). Объем газа дан при нормальных условиях (н.у.), поэтому молярный объем $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{26,88 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1,2 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции определим количество вещества кремния ($Si$), вступившего в реакцию. Соотношение количеств веществ кремния и водорода составляет:

$n(Si) : n(H_2) = 1 : 2$

Отсюда количество вещества кремния:

$n(Si) = \frac{1}{2} n(H_2) = \frac{1}{2} \times 1,2 \text{ моль} = 0,6 \text{ моль}$

3. Вычислим массу кремния в исходной смеси. Молярная масса кремния $M(Si) \approx 28$ г/моль.

$m(Si) = n(Si) \times M(Si) = 0,6 \text{ моль} \times 28 \text{ г/моль} = 16,8 \text{ г}$

4. Зная общую массу смеси, найдем массу углерода ($\text{C}$).

$m(C) = m(\text{смеси}) - m(Si) = 40,0 \text{ г} - 16,8 \text{ г} = 23,2 \text{ г}$

5. Найдем массовую долю углерода в смеси.

$\omega(C) = \frac{m(C)}{m(\text{смеси})} \times 100\% = \frac{23,2 \text{ г}}{40,0 \text{ г}} \times 100\% = 0,58 \times 100\% = 58\%$

Ответ: 58%.