дано:
- масса песка: 1,5 кг
- массовая доля диоксида кремния в песке: 90%
- масса полученного силиката натрия: 2,5 кг
найти:
выход продукта реакции.
решение:
1. Рассчитаем массу диоксида кремния (SiO2) в песке:
mass(SiO2) = масса песка * массовая доля SiO2
mass(SiO2) = 1,5 кг * 0,90 = 1,35 кг.
2. Теперь найдем количество диоксида кремния в молях:
Молярная масса SiO2 = 28,09 г/моль (Si) + 16,00 г/моль * 2 (O) = 60,09 г/моль.
Количество моль SiO2 = mass(SiO2) / M(SiO2)
Количество моль SiO2 = 1350 г / 60,09 г/моль ≈ 22,45 моль.
3. Реакция между SiO2 и NaOH для получения силиката натрия можно записать следующим образом:
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O.
4. Из уравнения видно, что на 1 моль SiO2 образуется 1 моль Na2SiO3. Поэтому количество моль Na2SiO3 будет также равно 22,45 моль.
5. Найдем массу силиката натрия (Na2SiO3):
Молярная масса Na2SiO3 = 2 * 22,99 г/моль (Na) + 28,09 г/моль (Si) + 3 * 16,00 г/моль (O) = 122,99 г/моль.
Масса Na2SiO3 = количество моль * M(Na2SiO3)
Масса Na2SiO3 = 22,45 моль * 122,99 г/моль ≈ 2767 г = 2,767 кг.
6. Теперь рассчитаем выход продукта реакции:
Выход продукта = (масса полученного силиката натрия / теоретическая масса Na2SiO3) * 100%
Выход продукта = (2,5 кг / 2,767 кг) * 100% ≈ 90,5%.
ответ:
Выход продукта реакции составляет примерно 90,5%.