При взаимодействии избытка раствора гидроксида натрия с 16 г кремния было получено 22,4 л водорода (н. у.). Вычислите массовую долю кремния во взятом образце. Сколько граммов оксида кремния (IV) содержалось в нём? Сколько граммов 60%−го раствора щёлочи потребовалось для реакции?
Дано:
$m_{техн}$ (Si) = 16 г
V ($H_{2}$) = 22,4 л
ω (NaOH) = 60%
Найти:
ω (Si) − ?
m ($SiO_{2}$) − ?
$m_{р-ра}$ (NaOH) − ?
Решение:
$Si + 2NaOH + H_{2}O = Na_{2}SiO_{3} + 2H_{2}$
n ($H_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{22,4}{22,4}$ = 1 моль
n (Si) = 0,5 * n ($H_{2}$) = 0,5 * 1 = 0,5 моль
m (Si) = n * M = 0,5 * 28 = 14 г
ω (Si) = m (Si) : $m_{техн}$ (Si) * 100% = 14 : 16 * 100% = 88%
m ($SiO_{2}$) = $m_{техн}$ (Si) − m (Si) = 16 − 14 = 2 г
n (NaOH) = n ($H_{2}$) = 1 моль
m (NaOH) = n * M = 1 * 40 = 40 г
$m_{р-ра}$ (NaOH) = $\frac{m}{ω}$ = $\frac{40}{0,6}$ = 67 г
Ответ: ω (Si) = 88%; m ($SiO_{2}$) = 2 г; $m_{р-ра}$ (NaOH) = 67 г.
