Ответ
Для решения этой задачи нам нужно знать уравнение реакции и молярные массы веществ. Уравнение реакции такое:
SiO2 + 2KOH → K2SiO3 + H2O
Молярные массы (г/моль):
SiO2 = 60.08
KOH = 56.11
K2SiO3 = 154.28
H2O = 18.02
Сначала найдем количество вещества KOH по его массе:
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH)
n(KOH) = 10 / 56.11
n(KOH) ≈ 0.178 моль
По уравнению реакции видно, что один моль SiO2 реагирует с двумя молями KOH, а значит, KOH является избыточным реагентом и SiO2 — ограничивающим. Тогда количество вещества K2SiO3 равно количеству вещества SiO2:
n(K2SiO3) = n(SiO2)
Чтобы найти количество вещества SiO2, нужно знать его массу, которую можно вычислить по закону сохранения массы:
m(реагентов) = m(продуктов)
m(SiO2) + m(KOH) = m(раствора)
m(SiO2) = m(раствора) — m(KOH)
m(SiO2) = 244 — 10
m(SiO2) = 234 г
Теперь можно найти количество вещества SiO2 и K2SiO3:
n(SiO2) = n(K2SiO3) = m(SiO2) / M(SiO2)
n(SiO2) = n(K2SiO3) = 234 / 60.08
n(SiO2) = n(K2SiO3) ≈ 3.897 моль
Чтобы найти массу K2SiO3, нужно умножить его количество вещества на его молярную массу:
m(K2SiO3) = n(K2SiO3) * M(K2SiO3)
m(K2SiO3) = 3.897 * 154.28
m(K2SiO3) ≈ 601.1 г
Чтобы найти массовую долю соли в растворе, нужно разделить ее массу на массу раствора и умножить на 100%:
w (K2SiO3) = m(K2SiO3) / m(раствора) * 100%
w (K2SiO3) = 601.1 / 244 * 100%
w (K2SiO3) ≈ 246.4%
Ответ 246.4%