Какова массовая доля угля и кремня в 2 г смеси, а также какой объем раствора гидроксида натрия был использован, если

Для решения данной задачи нам понадобятся данные об известных веществах и их химических свойствах. Мы знаем, что в данной смеси присутствуют уголь и кремень, а также что в результате их обработки выделился газ, который мы считаем гидроксидом натрия.

Давайте рассмотрим решение по шагам:

Шаг 1: Переведем объем газа в стандартные условия (н.у.). Нормальные условия (н.у.) определяются при температуре 0°C и давлении 1 атмосферы. В нашей задаче мы имеем объем газа 1,12 л (н.у.), что означает, что это его объем при нормальных условиях.

Шаг 2: Рассмотрим химическую реакцию между гидроксидом натрия и кремнем. По химическому уравнению гидроксид натрия взаимодействует с кремнем, образуя натриевый силикат и выделяя газ:

\[4NaOH + Si \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2O + H_2\]

Из данного уравнения видно, что каждые 4 моль гидроксида натрия реагируют с 1 молью кремня, образуя 1 моль газа.

Шаг 3: Рассчитаем количество гидроксида натрия, используемого в реакции. По химическому уравнению, 4 моля гидроксида натрия соответствуют 1 молю газа. Значит, молярные соотношения составляют 4:1. Так как у нас было образовано 1,12 литра газа, мы можем использовать эту информацию для расчета количества гидроксида натрия:

\[\frac{1,12}{22,4} = 0,05\]

Получается, что использованное количество гидроксида натрия равно 0,05 моля.

Шаг 4: Теперь мы можем рассчитать массовую долю угля и кремня. Поскольку у нас есть масса смеси и мы знаем количество использованного гидроксида натрия, можно использовать информацию о соотношении компонентов.

Пусть масса угля в смеси будет \(m_1\), масса кремня в смеси будет \(m_2\).

Масса смеси равна 2 г:

\[m_1 + m_2 = 2 \tag{1}\]

Масса гидроксида натрия равна массовой доле угля:

\[m_1 = 0,05 \times (m_1 + m_2) \tag{2}\]

Решим данную систему уравнений:

\[m_1 + m_2 = 2 \tag{3}\]

\[m_1 = 0,05 \times (m_1 + m_2) \tag{4}\]

Распишем уравнение (4):

\[m_1 = 0,05m_1 + 0,05m_2 \tag{5}\]

Упростим:

\[0,95m_1 = 0,05m_2 \tag{6}\]

Разделим оба уравнения на 0,05:

\[19m_1 = m_2 \tag{7}\]

\[m_1 = 2 - m_2 \tag{8}\]

Подставим уравнение (8) в уравнение (7):

\[19(2 - m_2) = m_2 \tag{9}\]

\[38 - 19m_2 = m_2 \tag{10}\]

\[38 = 20m_2\]

\[m_2 = \frac{38}{20} = 1,9 \, \text{г} \tag{11}\]

Подставим значение \(m_2\) в уравнение (8):

\[m_1 = 2 - 1,9 \, \text{г} = 0,1 \, \text{г} \tag{12}\]

Таким образом, массовая доля угля в смеси составляет 0,1 г, а массовая доля кремня - 1,9 г.

Также, чтобы окончательно решить задачу, вам необходимо проанализировать все проведенные действия и ответить на вопрос, были ли они логичными и соответствуют ли условиям задачи. Возможно, есть дополнительные факторы, которые нужно учитывать в решении.