Question

При взаимодействии оксида кремния (4) с раствором гидроксида калия массой 10г. получили 244г раствора средней соли. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Answer 1

Для решения этой задачи нам нужно знать уравнение реакции и молярные массы веществ. Уравнение реакции такое:

SiO2 + 2KOH → K2SiO3 + H2O

Молярные массы (г/моль):

SiO2 = 60.08

KOH = 56.11

K2SiO3 = 154.28

H2O = 18.02

Сначала найдем количество вещества KOH по его массе:

n(KOH) = m(KOH) / M(KOH)

n(KOH) = 10 / 56.11

n(KOH) ≈ 0.178 моль

По уравнению реакции видно, что один моль SiO2 реагирует с двумя молями KOH, а значит, KOH является избыточным реагентом и SiO2 - ограничивающим. Тогда количество вещества K2SiO3 равно количеству вещества SiO2:

n(K2SiO3) = n(SiO2)

Чтобы найти количество вещества SiO2, нужно знать его массу, которую можно вычислить по закону сохранения массы:

m(реагентов) = m(продуктов)

m(SiO2) + m(KOH) = m(раствора)

m(SiO2) = m(раствора) - m(KOH)

m(SiO2) = 244 - 10

m(SiO2) = 234 г

Теперь можно найти количество вещества SiO2 и K2SiO3:
n(SiO2) = n(K2SiO3) = m(SiO2) / M(SiO2)

n(SiO2) = n(K2SiO3) = 234 / 60.08

n(SiO2) = n(K2SiO3) ≈ 3.897 моль

Чтобы найти массу K2SiO3, нужно умножить его количество вещества на его молярную массу:

m(K2SiO3) = n(K2SiO3) * M(K2SiO3)

m(K2SiO3) = 3.897 * 154.28

m(K2SiO3) ≈ 601.1 г

Чтобы найти массовую долю соли в растворе, нужно разделить ее массу на массу раствора и умножить на 100%:

w (K2SiO3) = m(K2SiO3) / m(раствора) * 100%

w (K2SiO3) = 601.1 / 244 * 100%

w (K2SiO3) ≈ 246.4%

Ответ 246.4%