Question

Смесь, содержащую калий-карбонат и калий-силикат, растворили в воде. Затем к раствору добавили избыток серной кислоты. В результате реакции выделился газ объемом 4,43 дм кубических (н.у.) и выпал осадок массой 3,9 г. Определите массовую долю калий-силиката в исходной смеси.

Answer 1

Я точно не уверен,но скорее всего так: Дано: m(H2SiO3)=3.9г V(CO2)=4.43 дм^3 Найти: w(K2SiO3)-? Решение: w(K2SiO3)=m(K2SiO3)/m(K2SiO3+K2CO3) K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2 n(CO2)=V/Vm=4.43/22.4=0.197моль n(CO2)=n(K2CO3)=0.197моль M(K2CO3)=138г/моль m(K2CO3)=0.197*138=27.186г K2SiO3+H2SO4=K2SO4+H2SiO3 M(H2SiO3)=78г/моль n(H2SiO3)=3.9/78=0.05моль n(H2SiO3)=n(K2SiO3)=0.05моль M(K2SiO3)=154г/моль m(K2SiO3)=0.05*154=7.7г m(смеси)=7.7+27.186=34.886г w(K2SiO3)=7.7/34.886=0.22=22% Ответ:w(K2SiO3)=22%

Answer 2

Давай разберём эту задачу. У нас есть смесь, включающая в себя калий-карбонат (K2CO3) и калий-силикат (K2SiO3). К ней добавили избыток серной кислоты (H2SO4), что привело к выделению газа и образованию осадка.

Реакция происходит между серной кислотой и компонентами смеси. Сначала рассмотрим реакцию серной кислоты с калий-карбонатом:

H2SO4 + K2CO3 -> K2SO4 + CO2 + H2O

Теперь у нас есть калий-сульфат (K2SO4) и выделившийся углекислый газ (CO2). Масса углекислого газа, выделившегося при реакции, обычно используется для определения количества реагента. 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает объем 22,4 литра.

Таким образом, если у нас есть 4,43 дм³ углекислого газа, мы можем рассчитать количество молей углекислого газа:

\(4,43 \, \text{дм}^3 \, \text{CO}_2 \times \frac{1}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,197 \, \text{моль CO}_2\)

Поскольку каждый молекула \(K_2CO_3\) образует один молекулу \(CO_2\) в этой реакции, мы можем сказать, что количество молей \(K_2CO_3\) также составляет примерно 0,197 моль.

Теперь давайте рассмотрим осадок. Осадок образуется в результате реакции серной кислоты с калий-силикатом:

H2SO4 + K2SiO3 -> K2SO4 + SiO2 + H2O

Известно, что масса осадка составляет 3,9 грамма. Масса кремнекислого калия (SiO2) в этом осадке равна 3,9 г.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю калий-силиката в смеси. Рассмотрим мольные соотношения между \(K_2CO_3\) и \(K_2SiO_3\):

Молярная масса \(K_2CO_3\) = \(2 \times 39,1 \, \text{г/моль (K)} + 12,01 \, \text{г/моль (C)} + 3 \times 16 \, \text{г/моль (O)} = 138,21 \, \text{г/моль}\)

Молярная масса \(SiO_2\) = \(28,09 \, \text{г/моль (Si)} + 2 \times 16 \, \text{г/моль (O)} = 60,09 \, \text{г/моль}\)

Теперь рассчитаем массу \(K_2SiO_3\) в осадке. Масса кремнекислого калия (SiO2) - 3,9 грамма. Молярная масса \(K_2SiO_3\) будет:

\(\frac{60,09 \, \text{г/моль (SiO}_2\text{)}}{2 \times 16 \, \text{г/моль (O)}} \times 3,9 \, \text{г} = 14,67 \, \text{г}\)

Теперь, чтобы определить массовую долю \(K_2SiO_3\) в смеси, мы можем использовать массы обоих веществ:

Массовая доля \(K_2SiO_3\) = \(\frac{\text{Масса } K_2SiO_3}{\text{Масса общая смеси}} \times 100\%\)

Масса общая смеси = масса \(K_2CO_3\) + масса \(K_2SiO_3\) = \(138,21 \times 0,197 \, \text{моль} + 14,67 \, \text{г} = 41,06 \, \text{г}\)

Массовая доля \(K_2SiO_3 = \frac{14,67 \, \text{г}}{41,06 \, \text{г}} \times 100\% \approx 35,75\% \)

Итак, массовая доля калий-силиката в исходной смеси составляет приблизительно 35,75%.