Номер 323, страница 62 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

323. Рассчитайте массу силиката натрия, образующегося при сплавлении гидроксида натрия массой 230 кг с избытком оксида кремния(IV).

Дано:

масса гидроксида натрия $m(NaOH) = 230 \text{ кг}$

оксид кремния(IV) $SiO_2$ в избытке

$m(NaOH) = 230 \text{ кг} = 230000 \text{ г}$

Найти:

массу силиката натрия $m(Na_2SiO_3)$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции сплавления гидроксида натрия с оксидом кремния(IV):

$2NaOH + SiO_2 \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы гидроксида натрия ($NaOH$) и силиката натрия ($Na_2SiO_3$).

Молярная масса гидроксида натрия:

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Молярная масса силиката натрия:

$M(Na_2SiO_3) = 2 \cdot M(Na) + M(Si) + 3 \cdot M(O) = 2 \cdot 23 + 28 + 3 \cdot 16 = 46 + 28 + 48 = 122 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества гидроксида натрия, вступившего в реакцию. Так как оксид кремния(IV) взят в избытке, расчет ведем по гидроксиду натрия, который является лимитирующим реагентом.

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{230000 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 5750 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося силиката натрия. Соотношение количеств веществ $NaOH$ и $Na_2SiO_3$ составляет 2:1.

$\frac{n(NaOH)}{2} = \frac{n(Na_2SiO_3)}{1}$

$n(Na_2SiO_3) = \frac{n(NaOH)}{2} = \frac{5750 \text{ моль}}{2} = 2875 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу силиката натрия, которая образовалась в результате реакции.

$m(Na_2SiO_3) = n(Na_2SiO_3) \cdot M(Na_2SiO_3) = 2875 \text{ моль} \cdot 122 \text{ г/моль} = 350750 \text{ г}$

6. Переведем массу из граммов в килограммы.

$350750 \text{ г} = 350.75 \text{ кг}$

Ответ: масса образовавшегося силиката натрия равна $350.75 \text{ кг}$.