Каков состав и массовая доля полученной соли в растворе, если при сплавлении кремнезёма с содой было получено

Жемчуг

46

Для решения этой задачи нам необходимо разобраться, каким образом получается соль при сплавлении кремнезёма с содой, а затем использовать полученную информацию для определения состава и массовой доли соли в растворе.

1. Реакция между кремнезёмом и содой проходит следующим образом:
SiO2 + 2NaOH -> Na2SiO3 + H2O

Из уравнения видно, что 1 моль кремнезёма реагирует с 2 молями NaOH, образуя 1 моль Na2SiO3 и 1 моль H2O.

2. Для начала, найдём количество применённого кремнезёма. Масса полученного силиката натрия составляет 6,1 г. Поскольку коэффициент превращения между ним и кремнезёмом равен 1:1, то масса используемого кремнезёма также составляет 6,1 г.

3. Теперь нашей целью является определение количества выделенного газа (H2). Мы знаем, что 18 мл 10% раствора NaOH поглотился газом. Концентрация NaOH составляет 10%, что означает, что в каждой 100 мл раствора содержится 10 г NaOH. Поскольку плотность раствора составляет 1,1 г/мл, то масса 18 мл раствора равна: 18 мл x 1,1 г/мл = 19,8 г.

Масса NaOH в этом объеме раствора: 19,8 г x 10% = 1,98 г.
Масса реагента NaOH, которое использовалось для выделения газа составляет 1,98 г.

4. Из уравнения реакции мы видим, что 2 моля NaOH освобождают 1 моль H2. Молярная масса H2 равна 2 г/моль.

Масса выделенного газа H2: (1,98 г NaOH) x (1 моль H2 / 2 моля NaOH) x (2 г/моль) = 1,98 г

5. Теперь, зная массу силиката натрия и газа H2, можно определить массу соли в растворе следующим образом:

Масса соли в растворе = Масса силиката натрия + Масса газа H2
= 6,1 г + 1,98 г
= 8,08 г

6. Наконец, мы можем определить массовую долю соли в растворе, используя следующую формулу:

Массовая доля соли = (Масса соли в растворе / Масса раствора) x 100%

Мы не знаем массу раствора, поэтому посчитаем её используя следующую формулу:

Масса раствора = Масса раствора NaOH + Масса силиката натрия
= 19,8 г + 6,1 г
= 25,9 г

Массовая доля соли = (8,08 г /25,9 г ) x 100%
≈ 31,2%

Таким образом, состав и массовая доля полученной соли в растворе составляют примерно 31,2%.