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.