当2.00g Na和Ca的混合物与水反应时,在300.0K和100.0kPa下产生1.164L氢气。样品中Na的百分比是多少?

当2.00g Na和Ca的混合物与水反应时,在300.0K和100.0kPa下产生1.164L氢气。样品中Na的百分比是多少?
Anonim

样品含有50.5质量%的Na。

1. 使用理想气体定律计算氢的摩尔数。

#PV = nRT#

#n =(PV)/(RT)=(100.0“kPa”×1.164“L”)/(8.314“kPa·L·K-1mol-1”×300.0“K”)# = 0.0466 68 mol H 2

(4位有效数字+ 1位保护位)

2. 计算Na和Ca的摩尔数(这是很难的部分)。

平衡方程是

2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2

2Ca + 2H 2 O Ca(OH)2 + 2H 2

让质量的Na = #X# G。然后质量Ca =(2.00 - #X#) G

H 2的摩尔数=来自Ca的Na +摩尔的H 2的H 2摩尔数

来自Na =的H 2摩尔数 #X# g Na× #(1“mol Na”)/(22.99“g Na”)×(1“mol H 2”)/(2“mol Na”)# = 0.0217 49#X# mol H 2

来自Ca的H 2摩尔=(2.00 - #X#)g Ca× #(1“mol Ca”)/(40.08“g Na”)×(2“mol H 2”)/(2“mol Ca”)# =

(0.049 90 – 0.024 950#X#)mol H 2

来自Ca的Na +摩尔数H 2的H 2摩尔数= H 2的总摩尔数

0.0217 49#X# mol H 2 +(0.049 90-0.0249 50#X#)mol H 2 = 0.0466 68mol H 2

0.0217 49#X# + 0.049 90 - 0.0249 50#X# = 0.0466 68

0.003 201#X# = 0.003 23

#x =(0.003 23)/(0.003 201)# = 1.01

Na的质量= 1.01g

3. 按质量计算Na的百分比。

%Na = #(1.01 “G”)/(2.00 “G”)# × 100 % = 50.5 %