Какая масса осадка образуется при сливании раствора массой 10,8 г с массовой долей силиката натрия 8,82 % и соляной кислоты объёмом 36,6 см3 с массовой долей хлороводорода 6,33 % и плотностью 1,03 г/см3?
от

1 Ответ

дано:  
Масса раствора силиката натрия = 10,8 г  
Массовая доля силиката натрия = 8,82 %  
Объем соляной кислоты = 36,6 см3 = 0,0366 л  
Массовая доля хлороводорода = 6,33 %  
Плотность соляной кислоты = 1,03 г/см3  

найти:  
Массу осадка, образующегося при реакции.

решение:  
1. Рассчитаем массу силиката натрия в растворе:

Масса Na2SiO3 = (масса раствора * массовая доля)/100%  
Масса Na2SiO3 = (10,8 г * 8,82%) / 100% ≈ 0,95376 г

2. Теперь найдем массу соляной кислоты:

Масса HCl = объем * плотность  
Масса HCl = 36,6 см3 * 1,03 г/см3 = 37,758 г

3. Рассчитаем количество моль HCl:

Молярная масса HCl ≈ 36,46 г/моль  
Количество моль HCl = масса HCl / молярная масса HCl  
Количество моль HCl = 37,758 г / 36,46 г/моль ≈ 1,035 моль

4. Найдем количество моль Na2SiO3:

Молярная масса Na2SiO3 = 2 * 22,99 (Na) + 28,09 (Si) + 3 * 16,0 (O) = 122,08 г/моль  
Количество моль Na2SiO3 = масса Na2SiO3 / молярная масса Na2SiO3  
Количество моль Na2SiO3 = 0,95376 г / 122,08 г/моль ≈ 0,00781 моль

5. Теперь определим реакцию между силиката натрия и хлороводорода. Реакция выглядит следующим образом:

Na2SiO3 + 2 HCl → 2 NaCl + SiO2 (осадок) + H2O

Из уравнения видно, что 1 моль Na2SiO3 реагирует с 2 моль HCl. Для 0,00781 моль Na2SiO3 потребуется:

Необходимое количество моль HCl = 0,00781 моль * 2 = 0,01562 моль

6. Сравним доступное количество HCl и необходимое для реакции. У нас есть 1,035 моль HCl, что больше, чем необходимо для реакции с 0,00781 моль Na2SiO3. Следовательно, Na2SiO3 является лимитирующим реагентом.

7. Определим массу осадка SiO2:

Молярная масса SiO2 = 28,09 (Si) + 2 * 16,00 (O) = 44,09 г/моль  
Количество моль SiO2, образовавшегося из 0,00781 моль Na2SiO3 будет равно 0,00781 моль (по уравнению реакции).

Масса SiO2 = количество моль SiO2 * молярная масса SiO2  
Масса SiO2 = 0,00781 моль * 44,09 г/моль ≈ 0,344 г

ответ:  
Масса осадка SiO2, образующегося при реакции, составляет приблизительно 0,344 г.
от