Question

Оксид кремния (IV) сплавили с карбонатом натрия массой 23 г. При этом выделился газ объемом 4,48 л. Рассчитать массовую долю примесей в карбонате натрия.

Answer 1

              х г                          4,48 л
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2
            1 моль                      1 моль
           106 г/моль                 22,4 л/моль

М(Na2CO3) = 23 * 2 + 12 + 16 * 3 = 106 г/моль

m(Na2CO3) = (4,48 * 106 г/моль * 1 моль) : (22,4 л/моль * 1 моль) = 21,2 г - масса карбоната натрия, прореагировавшего с оксидом кремния

w%(примесей) = (23 - 21,2) : 23 * 100 % = 7,83 % - массовая доля примесей в карбонате натрия

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения массы и сохранения объема в химических реакциях. Давайте сначала запишем уравнение химической реакции между оксидом кремния (IV) и карбонатом натрия:

\[ \ce{SiO2 + Na2CO3 -> ?} \]

Из условия задачи известны масса карбоната натрия (\(23 \, \text{г}\)) и объем выделившегося газа (\(4,48 \, \text{л}\)). Однако, у нас нет данных о массе оксида кремния (IV). Чтобы решить задачу, давайте сначала найдем количество вещества (\(n\)) карбоната натрия, используя его массу и молярную массу.

1. Рассчитаем количество молей \(n\) карбоната натрия:

\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \]

Молярная масса карбоната натрия (\(\ce{Na2CO3}\)) равна сумме масс атомов в его молекуле. Массы атомов можно найти в периодической таблице:

\[ \text{молярная масса } \ce{Na2CO3} = 2 \times \text{масса Na} + 1 \times \text{масса C} + 3 \times \text{масса O} \]

Рассчитаем \(n\) для карбоната натрия.

2. Далее, уравновесим уравнение химической реакции, чтобы найти отношение между молекулами оксида кремния (IV) и карбоната натрия. После уравнивания уравнения, мы сможем установить соотношение между количеством молей оксида кремния (IV) и карбоната натрия.

3. Зная отношение между молекулами, мы можем рассчитать количество молей оксида кремния (IV), используя найденное количество молей карбоната натрия.

4. Наконец, рассчитаем массовую долю примесей в карбонате натрия. Массовая доля примесей равна отношению массы примесей к общей массе вещества и умножается на 100 для получения процентов.

Теперь приступим к решению.

1. Рассчитаем количество молей карбоната натрия:

\[ n(\ce{Na2CO3}) = \frac{23 \, \text{г}}{\text{молярная масса}(\ce{Na2CO3})} \]

Молярная масса \(\ce{Na2CO3} = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 \, \text{г/моль}\).

2. Уравняем уравнение химической реакции:

\[ \ce{SiO2 + Na2CO3 -> Na2SiO3 + CO2} \]

3. Сравним коэффициенты при молекулах \(\ce{Na2CO3}\) и \(\ce{SiO2}\), чтобы установить соотношение между ними.

\[ \ce{SiO2 + 2 Na2CO3 -> Na2SiO3 + 2 CO2} \]

Теперь мы видим, что 1 моль \(\ce{SiO2}\) реагирует с 2 молями \(\ce{Na2CO3}\).

4. Рассчитаем количество молей \(\ce{SiO2}\):

\[ n(\ce{SiO2}) = n(\ce{Na2CO3}) \times \frac{1}{2} \]

5. Теперь рассчитаем массу \(\ce{SiO2}\) используя количество молей и молярную массу \(\ce{SiO2}\).

6. Наконец, рассчитаем массовую долю примесей в карбонате натрия:

\[ \text{Массовая доля примесей} = \frac{\text{Масса примесей}}{\text{Общая масса карбоната натрия}} \times 100 \]

Решение этой задачи требует конкретных численных значений массы карбоната натрия и массы газа, выделившегося в реакции. Если у вас есть эти значения, я могу продолжить решение с конкретными числами.