Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между силикатом калия и нитратом кальция. В результате реакции обмена образуется нерастворимый силикат кальция, который выпадает в осадок, и нитрат калия:
$K_{2}SiO_{3} + Ca(NO_{3})_{2} = CaSiO_{3}\downarrow + 2KNO_{3}$

2. Найдём массу чистого силиката калия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую в доли единицы):
$m(K_{2}SiO_{3}) = m(раствора) \cdot \omega = 20,53 \text{ г} \cdot 0,15 = 3,0795 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества силиката калия. Сначала определим его молярную массу:
$M(K_{2}SiO_{3}) = 2 \cdot 39 + 28 + 3 \cdot 16 = 78 + 28 + 48 = 154 \text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества (n):
$n(K_{2}SiO_{3}) = \frac{m(K_{2}SiO_{3})}{M(K_{2}SiO_{3})} = \frac{3,0795 \text{ г}}{154 \text{ г/моль}} \approx 0,02 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества осадка — силиката кальция ($CaSiO_{3}$). Коэффициенты перед $K_{2}SiO_{3}$ и $CaSiO_{3}$ равны (1:1), следовательно:
$n(CaSiO_{3}) = n(K_{2}SiO_{3}) = 0,02 \text{ моль}$

5. Вычислим массу образовавшегося осадка. Для этого найдём молярную массу силиката кальция:
$M(CaSiO_{3}) = 40 + 28 + 3 \cdot 16 = 40 + 28 + 48 = 116 \text{ г/моль}$
Найдём массу:
$m(CaSiO_{3}) = n(CaSiO_{3}) \cdot M(CaSiO_{3}) = 0,02 \text{ моль} \cdot 116 \text{ г/моль} = 2,32 \text{ г}$

Ответ: 2,32 г

Источник: ФИПИ