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.

Дано:

V (газа) = 4,43 дм³ = 4,43 л

m (осадка) = 3,9 г

Найти:

ω (K₂SiO₃) - ?

Решение:

1) K₂CO₃ + H₂SO₄ = > K₂SO₄ + CO₂ ↑ + H₂O;

K₂SiO₃ + H₂SO₄ = > K₂SO₄ + H₂SiO₃ ↓;

2) n (CO₂) = V (CO₂) / Vm = 4,43 / 22,4 = 0,198 моль;

3) n (K₂CO₃) = n (CO₂) = 0,198 моль;

4) m (K₂CO₃) = n (K₂CO₃) * M (K₂CO₃) = 0,198 * 138 = 27,324 г;

5) n (H₂SiO₃) = m (H₂SiO₃) / M (H₂SiO₃) = 3,9 / 78 = 0,05 моль;

6) n (K₂SiO₃) = n (H₂SiO₃) = 0,05 моль;

7) m (K₂SiO₃) = n (K₂SiO₃) * M (K₂SiO₃) = 0,05 * 154 = 7,7 г;

8) m смеси = m (K₂CO₃) + m (K₂SiO₃) = 27,324 + 7,7 = 35,024 г;

9) ω (K₂SiO₃) = m (K₂SiO₃) * 100% / m смеси = 7,7 * 100% / 35,024 = 21,98%.

Ответ: Массовая доля K₂SiO₃ составляет 21,98%.