Определите, сколько водорода можно получить при реакции 105 г технического кремния, содержащего 20% примесей, с

Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть реакцию между техническим кремнием и гидроксидом натрия.

1. Начнем с расчета количества чистого кремния в данном случае:
Масса чистого кремния = масса технического кремния - масса примесей
Масса чистого кремния = 105 г - 20% от 105 г (процент примесей)
Масса чистого кремния = 105 г - 0,2 * 105 г = 105 г - 21 г = 84 г

2. Далее, найдем количество молей чистого кремния:
Молярная масса кремния (Si) = 28,0855 г/моль
Количество молей чистого кремния = Масса чистого кремния / Молярная масса кремния
Количество молей чистого кремния = 84 г / 28,0855 г/моль = примерно 2,99 моль

3. Теперь определим реагентный и избыточный компоненты в реакции:
Si + 2NaOH -> Na2SiO3 + H2
По уравнению реакции видно, что коэффициенты при Si и NaOH равны 1 и 2 соответственно.

4. Рассчитаем количество молей NaOH для реакции с чистым кремнием:
Для реакции требуется 2 моля NaOH на 1 моль Si
Количество молей NaOH = 2 * количество молей Si = 2 * 2,99 моль = примерно 5,98 моль

5. Найдем массу NaOH, содержащуюся в растворе:
Масса NaOH = Объем раствора * Концентрация * Плотность
Масса NaOH = 4,9 * 10^-4 м^3 * 40% * 1430 кг/м^3 = 4,9 * 10^-4 м^3 * 0,4 * 1430 кг/м^3
Масса NaOH = 0,000196 кг * 0,4 * 1430 кг/м^3 = 0,000196 кг * 0,4 * 1430 кг/м^3 = примерно 0,1 кг = 100 г

6. Определяем количество молей NaOH, содержащихся в полученной массе:
Молярная масса NaOH = 40 г/моль
Количество молей NaOH в растворе = Масса NaOH / Молярная масса NaOH = 100 г / 40 г/моль = 2,5 моль

7. Сравниваем количество молей NaOH в растворе с количеством молей, необходимым для реакции:
Так как в растворе содержится больше молей NaOH, чем требуется для реакции с чистым кремнием, NaOH будет избыточным реагентом.

8. Теперь рассчитаем количество водорода, которое можно получить:
Так как NaOH избыточен, количество водорода будет определяться количеством молей чистого кремния.
По уравнению реакции видно, что на 1 моль Si образуется 1 моль H2
Следовательно, количество молей водорода = количество молей Si = 2,99 моль

9. Для перевода количества молей водорода в массу воспользуемся уравнением:
Масса водорода = Количество молей водорода * Молярная масса водорода = 2,99 моль * 2 г/моль = 5,98 г

Получится, что при данной реакции можно получить примерно 5,98 г водорода.