Химия

В данном случае газ (оксид углерода) выделяется только при взаимодействии карбоната натрия с серной кислотой:

$Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$.

Рассчитываем количество оксида углерода:

$\nu (CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.

Определяем количество карбоната натрия. Согласно уравнению реакции

$\nu (Na_{2}CO_{3}) = \nu (CO_{2}); \nu (Na_{2}CO_{3}) = 0,1 моль$.

Вычисляем массу карбоната натрия:

$m(Na_{2}CO_{3}) = \nu (Na_{2}CO_{3}) \cdot M(Na_{2}CO_{3})$;
$m(Na_{2}CO_{3}) = 0,1 \cdot 106 = 10,6 г$.

Осадок (кремниевая кислота) выпадает при взаимодействии силиката натрия с серной кислотой:

$Na_{2}SiO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow H_{2}SiO_{4} + Na_{2}SO_{4}$.

Находим количество кремниевой кислоты:

$\nu (H_{2}SiO_{3}) = \frac{m(H_{2}SiO_{3})}{M(H_{2}SiO_{3})}$;
$\nu (H_{2}SiO_{3}) = \frac{7,8}{78} = 0,1 моль$.

Определяем количество силиката натрия. Из уравнения реакции следует, что

$\nu (Na_{2}SiO_{3}) = \nu (H_{2}SiO_{3})$;
$\nu (Na_{2}SiO_{3}) = 0,1 моль$.

Рассчитываем массу силиката натрия:

$m(Na_{2}SiO_{3}) = \nu (Na_{2}SiO_{3}) \cdot M(Na_{2}SiO_{3})$;
$m(Na_{2}SiO_{3}) = 0,1 \cdot 122 = 12,2 г$.

Масса исходной смеси равна сумме масс карбоната и силиката натрия:

$m(смеси) = m(Na_{2}CO_{3}) + m(Na_{2}SiO_{3})$;
$m(смеси) = 10,6 + 12,2 = 22,8 г$.

Вычисляем массовую долю карбоната натрия в исходной смеси:

$\omega (Na_{2}CO_{3}) = \frac{m(Na_{2}CO_{3})}{m(смесь)} \cdot 100 \text{ % }$;
$\omega (Na_{2}CO_{2}) = \frac{10,6}{22,8} \cdot 100 = 46,5 \text{ %}$.