题目

要过程的：已知硅与强碱溶液反应：Si+2OH^-1+H2O===SiO3^2-+2H2,现把11.5gNa和4.2gSi同时投入100gH2O中,在标准状况下能收集到H2多少升?反应后溶液中溶质的质量分数为多少

提问时间：2021-12-08

答案

设11.5gNa与水反应生成氢氧化钠的质量为X,反应生成氢气的体积为Y
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46 80 22.4
11.5g X Y
X=20g
Y=5.6L
设4.2gSi与氢氧化钠反应时需要氢氧化钠的质量为Z,反应生成Na2SiO3的质量为W,生成氢气的体积为V
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
28 80 122 44.8L
4.2g Z W V
Z=12g＜20g所以氢氧化钠有剩余,剩余的质量为20g-12g=8g
W=18.3g
V=6.72L
在标准状况下能收集到H2的体积为6.72L+5.6L=12.32L
生成氢气的质量为2g*12.32L/22.4L/mol=1.1g
反应后溶液中NaOH的质量分数为8g/(11.5g+4.2g+100g-1.1g)*100%=6.98%
反应后溶液中Na2SiO3的质量分数为18.3g/(11.5g+4.2g+100g-1.1g)*100%=16%
答:在标准状况下能收集到氢气12.32升;
反应后溶液中NaOH的质量分数为6.98%
反应后溶液中Na2SiO3的质量分数为16%