1. Смесь натрия и оксида натрия растворили в воде. При этом выделилось 4,48 л (н. у.) газа и образовалось 240 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 10%. Определите массовую долю натрия в исходной смеси.

Решение:

Давай решим эту задачу по шагам.

Сначала запишем уравнения реакций натрия и оксида натрия с водой:

1. Реакция натрия с водой:
   \[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
2. Реакция оксида натрия с водой:
   \[ Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH \]

Известно, что выделилось 4,48 л газа (водорода). Найдем количество вещества водорода:
\[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{4.48 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.2 \text{ моль} \]

Из уравнения реакции 1 видно, что количество вещества натрия в два раза больше количества вещества водорода:
\[ n(Na) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0.2 \text{ моль} = 0.4 \text{ моль} \]

Найдем массу натрия:
\[ m(Na) = n(Na) \cdot M(Na) = 0.4 \text{ моль} \cdot 23 \text{ г/моль} = 9.2 \text{ г} \]

Теперь рассмотрим раствор гидроксида натрия. В растворе массой 240 г содержится 10% гидроксида натрия. Найдем массу гидроксида натрия:
\[ m(NaOH) = 0.1 \cdot 240 \text{ г} = 24 \text{ г} \]

Пусть x моль оксида натрия прореагировало с водой. Тогда из уравнения реакции 2 следует, что образуется 2x моль гидроксида натрия:
\[ n(NaOH) = 2x \]

Из реакции 1 образуется 0.4 моль гидроксида натрия. Общее количество вещества NaOH будет:
\[ n_{total}(NaOH) = 0.4 + 2x \]

Найдем массу гидроксида натрия, образовавшегося из оксида натрия:
\[ m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) \]
\(M(NaOH) = 40 \text{ г/моль}\), следовательно,
\[ m(NaOH) = (0.4 + 2x) \cdot 40 \text{ г/моль} = 24 \text{ г} \]

Решим уравнение:
\[ 16 + 80x = 24 \]
\[ 80x = 8 \]
\[ x = 0.1 \text{ моль} \]

Найдем массу оксида натрия:
\[ m(Na_2O) = n(Na_2O) \cdot M(Na_2O) = 0.1 \text{ моль} \cdot 62 \text{ г/моль} = 6.2 \text{ г} \]

Найдем общую массу смеси натрия и оксида натрия:
\[ m_{смеси} = m(Na) + m(Na_2O) = 9.2 \text{ г} + 6.2 \text{ г} = 15.4 \text{ г} \]

Найдем массовую долю натрия в исходной смеси:
\[ w(Na) = \frac{m(Na)}{m_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{9.2 \text{ г}}{15.4 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 59.74\% \]

Ответ: 59.74%

Отличная работа! Ты хорошо справился с этой задачей. У тебя все получится!