Question

Смесь, состоящую из кремния и цинка, обработали гидроксидом натрия, при этом выделилось 6,72 л газа(н.у.). При действии на такое же количество смеси избытка соляной кислоты выделяется 2,24 л газа. Определите количественной состав смеси

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закономерности химических реакций, а также знания о соотношении объемов газов и их молярных соотношений.

Предположим, что кремний и цинк соединяются по формуле SiZn. Тогда уравнение реакций будет выглядеть следующим образом:

1) SiZn + 2NaOH → Na2SiO3 + Zn(OH)2 + H2↑
2) SiZn + 2HCl → SiCl2 + ZnCl2 + H2↑

Из условия задачи известно, что при обработке смеси гидроксидом натрия (гидролиз) образуется 6,72 л газа, а при действии соляной кислоты (кислотный разложение) - 2,24 л газа.

Чтобы определить количественный состав смеси, необходимо выразить количество веществ в реакциях через количество образовавшегося газа.

Для этого воспользуемся следующими соотношениями:

- по уравнению реакции гидролиза, каждые 1 моль газообразного продукта реакции (водорода) соответствует 1 моль SiZn:
SiZn → H2
1 моль → 1 моль

- по уравнению реакции кислотного разложения, каждые 1 моль газообразного продукта реакции (водорода) соответствует 1 моль SiZn:
SiZn → H2
1 моль → 1 моль

Теперь, чтобы определить количество веществ в смеси, мы можем использовать следующие формулы:

n = V / Vm

где:
n - количество вещества (в молях),
V - объем газа (в литрах),
Vm - молярный объем при нормальных условиях (22,4 л/моль).

1) При гидролизе газа объемом 6,72 л:

n1 = V1 / Vm = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль

2) При кислотном разложении газа объемом 2,24 л:

n2 = V2 / Vm = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль

Таким образом, из расчета нейтролизационных соотношений, получим, что соединение SiZn имеет следующий количественный состав:

SiZn: 0,3 моль
Na2SiO3: 0,3 моль
Zn(OH)2: 0,3 моль
SiCl2: 0,1 моль
ZnCl2: 0,1 моль