Question

Смесь силиката натрия и карбоната натрия растворили в воде и к полученному раствору добавили избыток соляной кислоты. в результате реакции образовался газ химическим количеством 0,2 моль и осадок массой 7,8 г. Чему равна массовая доля карбоната натрия в исходной смеси?

Answer 1

Взаимодействие силиката натрия с соляной кислотой с образованием осадка кремниевой кислоты:
   х г                               7,8 г
Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2NaCl
1 моль                      1 моль 
122 г/моль                78 г/моль
122 г                          78 г

Составляем пропорцию:
х г Na2SiO3  -  7,8 г H2SiO3
122 г                 78 г

х = (122 г * 7,8 г)/78 г = 12,2 г 

Взаимодействие карбоната натрия с соляной кислотой с образованием углекислого газа:
х моль                                     0,2 моль
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl +   CO2↑    + H2O
1 моль                                     1 моль
                           
Составляем пропорцию:
 х моль   Na2CO3   -       0,2 моль СО2
 1 моль   Na2CO3   -       1 моль СО2

х = 0,2 моль

m (Na2CO3 ) = n (Na2CO3 ) * M(Na2CO3 ) = 0,2 моль * 106 г/моль = 21,2 г.
 
Определяем массу смеси:

12,2 г + 21,2 г = 33,4

Находим массовую долю карбоната натрия:

ω = (21,2 г/33,4 г)*100 % = 63,5 %

Ответ: 63.5 %

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение реакции и законы сохранения массы и молей.

Сначала запишем уравнение реакции: Na2SiO3 + 2Na2CO3 + 6HCl → 2NaCl + 3H2O + SiO2 + 2CO2

Из уравнения видно, что 2 моля карбоната натрия реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 2 моля хлорида натрия, 3 моля воды и 2 моля углекислого газа.

Теперь посчитаем, сколько молей карбоната натрия реагировало. Мы знаем, что образовалось 0,2 моль углекислого газа, поэтому количество молей карбоната натрия равно половине этого значения, то есть 0,1 моль.

Теперь рассчитаем массу карбоната натрия, соответствующую 0,1 моль. Молярная масса Na2CO3 = 105,99 г/моль, поэтому масса 0,1 моль карбоната натрия равна 10,599 г.

Наконец, найдем массовую долю карбоната натрия в исходной смеси. Масса осадка, образовавшегося при реакции, равна 7,8 г. Таким образом, массовая доля карбоната натрия в исходной смеси равна 10,599 г / (10,599 г + масса силиката натрия) * 100%.

Таким образом, массовая доля карбоната натрия в исходной смеси составляет 10,599% (при условии, что масса силиката натрия равна 0).