Question

已知硅可与碱溶液发生下列反应：Si＋2NaOH＋H₂O===Na₂SiO₃＋2H₂↑。现将6.9 g钠和4.2 g硅同时投入足量水中充分反应后，测得溶液体积为500 mL，求产生的氢气在标准状况下的体积为多少升？所得溶液的物质的量浓度为多少？

Answer 1

设6.9 g金属钠与水反应放出的氢气体积为V₁，生成的NaOH的物质的量为n_1,4.2 g硅与氢氧化钠反应生成的氢气体积为V₂，生成的Na₂SiO₃的物质的量为n₂。

2Na　＋　2H₂O===2NaOH　　＋　H₂↑

    2×23 g           2 mol   22.4 L

    6.9 g            n₁          V₁

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n₁＝0.3 mol　V₁＝3.36 L

Si　＋　2NaOH＋H₂O===Na₂SiO₃＋2H₂↑

  28 g         2 mol         1 mol  2×22.4 L

  4.2 g    0.3 mol        n₂     V₂

经分析可知，4.2 g硅与0.3 mol NaOH恰好完全反应，则：

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n₂＝0.15 mol　V₂＝6.72 L

所以，产生的氢气在标准状况下的体积为

3．36 L＋6.72 L＝10.08 L，

所得溶液的物质的量浓度为＝0.3 mol·L^－1。