К раствору силиката калия массой 20,53 г и массовой долей 15% прилили избыток раствора нитрата кальция. Вычислите массу образовавшегося осадка.

Дано:

• Масса раствора K₂SiO₃ = 20,53 г
• Массовая доля K₂SiO₃ = 15%
• Нитрат кальция (избыток)

Найти:

• Масса осадка (CaSiO₃)

Решение:

1. Найдем массу K₂SiO₃ в растворе:

\( m(\text{K}_2\text{SiO}_3) = m(\text{раствора}) \times w(\text{K}_2\text{SiO}_3) = 20,53 \text{ г} \times 0,15 = 3,0795 \text{ г} \)

2. Запишем уравнение реакции:

\( \text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{CaSiO}_3 \downarrow + 2\text{KNO}_3 \)

3. Найдем молярную массу K₂SiO₃:

\( M(\text{K}_2\text{SiO}_3) = 2 \times 39,1 + 28,1 + 3 \times 16 = 78,2 + 28,1 + 48 = 154,3 \text{ г/моль} \)

4. Найдем количество вещества K₂SiO₃:

\( \nu(\text{K}_2\text{SiO}_3) = \frac{m(\text{K}_2\text{SiO}_3)}{M(\text{K}_2\text{SiO}_3)} = \frac{3,0795 \text{ г}}{154,3 \text{ г/моль}} \approx 0,02 \text{ моль} \)

5. Из уравнения реакции следует, что из 1 моль K₂SiO₃ образуется 1 моль CaSiO₃ (осадок). Следовательно, количество вещества CaSiO₃ равно количеству вещества K₂SiO₃:

\( \nu(\text{CaSiO}_3) = \nu(\text{K}_2\text{SiO}_3) \approx 0,02 \text{ моль} \)

6. Найдем молярную массу CaSiO₃:

\( M(\text{CaSiO}_3) = 40,1 + 28,1 + 3 \times 16 = 40,1 + 28,1 + 48 = 116,2 \text{ г/моль} \)

7. Найдем массу осадка CaSiO₃:

\( m(\text{CaSiO}_3) = \nu(\text{CaSiO}_3) \times M(\text{CaSiO}_3) = 0,02 \text{ моль} \times 116,2 \text{ г/моль} = 2,324 \text{ г} \)

Ответ: Масса образовавшегося осадка составляет приблизительно 2,32 г.