Question

При сплавлении 150 г оксида кремния, содержащего 20% примесей с 400г карбоната калия образовался силикат калия и углекислый газ. Найти массу силиката калия.

Answer 1

Объяснение:

Масса чистого оксида кремния без примесей

m(SiO2)=100×(100-20)/100=120г

120г. 400г. хг.

SiO2 + K2CO3 = K2SiO3 + CO2↑

60г/моль. 138г/моль. 154г/моль

______. ________

2моль. 2.9моль

Оксид кремния(IV) в недостатке, карбонат калия в избытке. Решение задачи продолжаем только по недостатку.

х=(120×154)/60=308г силиката калия.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей. Итак, у нас есть 150 г оксида кремния (SiO2), содержащего 20% примесей. Значит, масса кремния (Si) в оксиде составляет 80% от массы оксида. Для удобства расчетов предположим, что весь кремний переходит в силикат калия (K2SiO3).

1. Найдем массу кремния в оксиде:

Масса кремния = 150 г × 0.80 = 120 г

2. Теперь у нас есть 120 г кремния и 400 г карбоната калия (K2CO3). При реакции образуется силикат калия (K2SiO3) и углекислый газ (CO2). На основе уравнения реакции, мы видим, что одна молекула карбоната калия (K2CO3) реагирует с одной молекулой оксида кремния (SiO2) и образует одну молекулу силиката калия (K2SiO3) и одну молекулу углекислого газа (CO2).

Уравнение реакции: \[ K_2CO_3 + SiO_2 \rightarrow K_2SiO_3 + CO_2 \]

3. Найдем количество молекул карбоната калия и оксида кремния:

Масса молекулы \(K_2CO_3\) (карбоната калия) = масса карбоната калия / молярная масса \(K_2CO_3\) \[ n(K_2CO_3) = \frac{400 \, \text{г}}{m(K_2CO_3)} \]

Масса молекулы \(SiO_2\) (оксида кремния) = масса кремния / молярная масса \(SiO_2\) \[ n(SiO_2) = \frac{120 \, \text{г}}{m(SiO_2)} \]

Здесь молярные массы \(K_2CO_3\), \(SiO_2\) известны и равны, соответственно, 138.21 г/моль и 60.08 г/моль.

4. Так как моль карбоната калия (K2CO3) и моль оксида кремния (SiO2) в реакции соотносятся как 1:1, то количество молекул силиката калия (K2SiO3) равно минимальному из количеств молекул \(K_2CO_3\) и \(SiO_2\).

\[ n(K_2SiO_3) = \min(n(K_2CO_3), n(SiO_2)) \]

5. Найдем массу силиката калия:

\[ \text{Масса силиката калия} = n(K_2SiO_3) \times \text{молярная масса } K_2SiO_3 \]

Вычислим все необходимые значения:

\[ n(K_2CO_3) = \frac{400 \, \text{г}}{138.21 \, \text{г/моль}} \approx 2.89 \, \text{моль} \]

\[ n(SiO_2) = \frac{120 \, \text{г}}{60.08 \, \text{г/моль}} \approx 1.99 \, \text{моль} \]

Так как \( n(K_2CO_3) < n(SiO_2) \), то \( n(K_2SiO_3) = n(K_2CO_3) \approx 2.89 \, \text{моль} \).

Теперь найдем массу силиката калия:

\[ \text{Масса силиката калия} = 2.89 \, \text{моль} \times (2 \times 39.10 \, \text{г/моль} + 28.09 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль}) \]

\[ \text{Масса силиката калия} \approx 2.89 \, \text{моль} \times 110.28 \, \text{г/моль} \approx 318.60 \, \text{г} \]

Итак, масса силиката калия составляет примерно 318.60 г.