Каков состав и массовая доля полученной соли в растворе после сплавления кремнезёма с содой и поглощения выделившегося

Тема: Растворимость и стехиометрия

Объяснение: Для решения этой задачи нужно использовать понимание растворимости и стехиометрии. Давайте разберемся по шагам.

1. Сначала найдем массу 10% раствора NaOH в 18 мл. Для этого умножим объем на плотность:
масса раствора = объем × плотность = 18 мл × 1,1 г/мл = 19,8 г.

2. Теперь нужно определить количество NaOH в этом растворе. 10% раствор означает, что 100 мл раствора содержат 10 г NaOH.
Масса NaOH в 19,8 г раствора = (10 г NaOH / 100 мл) × 19,8 г = 1,98 г NaOH.

3. Далее, выделившийся газ – это углекислый газ (CO2), который выпускается при реакции между кремнеземом и содой. Определим количество выделившегося газа. Уравнение реакции:
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O + CO2.

По уравнению видно, что на 1 мол NaOH образуется 1 мол CO2. Так как молярная масса NaOH равна 23 г/моль, можно рассчитать количество молей NaOH в растворе:
моль NaOH = масса NaOH / молярная масса NaOH = 1,98 г / 23 г/моль ≈ 0,086 моль.

Исходя из уравнения реакции, количество молей CO2 будет таким же: 0,086 моль.

4. Наконец, вычислим массу соли (Na2SiO3), образовавшейся в результате реакции. Молярная масса Na2SiO3 равна 122 г/моль.
Масса Na2SiO3 = количество молей Na2SiO3 × молярная масса Na2SiO3 = 0,086 моль × 122 г/моль ≈ 10,8 г.

5. Чтобы найти массовую долю Na2SiO3 в полученном растворе, используем следующую формулу:
массовая доля = (масса Na2SiO3 / масса раствора) × 100% = (10,8 г / 19,8 г) × 100% ≈ 54,5%.

Совет: Чтобы лучше понять задачу, рекомендуется ознакомиться с принципами растворимости и стехиометрии. Также полезно знать молярные массы реагирующих веществ для вычислений.

Упражнение: Какова массовая доля полученной соли в растворе, если вместо 18 мл 10% раствора NaOH мы использовали 30 мл 5% раствора? (Плотность раствора такая же - 1,1 г/мл.)