Прозрачные растворы образуются, когда все реагенты в реакции полностью растворяются в воде и не образуют нерастворимых осадков.
Давайте рассмотрим каждую пару реагентов по отдельности:
1. BaCl2 и K2SO4:
BaCl2 и K2SO4 - это соли, которые обычно полностью растворяются в воде. Барий хлорид (BaCl2) исключение - он образует нерастворимый осадок с некоторыми анионами, но сульфат (SO4) - не один из них. Поэтому смесь BaCl2 и K2SO4 формирует прозрачный раствор.
2. Ca(NO3)2 и NH4Cl:
Ca(NO3)2 и NH4Cl - это также соли, которые обычно полностью растворяются в воде. Они не образуют нерастворимых осадков, поэтому их смесь образует прозрачный раствор.
3. CaCl2 и (NH4)2CO3:
В этой реакции образуется нерастворимый осадок, так как кальций хлорид (CaCl2) и угольная кислота ((NH4)2CO3) реагируют и образуют нерастворимую соль - карбонат кальция (CaCO3). Поэтому смесь CaCl2 и (NH4)2CO3 образует мутный раствор, а не прозрачный.
4. MgCl2 и K2SO4:
MgCl2 и K2SO4 - это соли, которые обычно полностью растворяются в воде. Они не образуют нерастворимых осадков, поэтому их смесь образует прозрачный раствор.
5. Mg(NO3)2 и KOH:
Также, как и в случае с реакцией CaCl2 и (NH4)2CO3, в этой реакции образуется нерастворимый осадок. Магний нитрат (Mg(NO3)2) и гидроксид калия (KOH) реагируют, образуя нерастворимый осадок - гидроксид магния (Mg(OH)2). Поэтому смесь Mg(NO3)2 и KOH также образует мутный раствор, а не прозрачный.
Таким образом, из всех предложенных пар реагентов, только смеси BaCl2 и K2SO4, а также MgCl2 и K2SO4 образуют прозрачные растворы. Остальные смеси образуют мутные растворы из-за образования нерастворимых осадков.
Для решения данной задачи, нам необходимо знать молярные массы карборунда и кварца, а также соотношение атомов кремния и кислорода в рассматриваемой смеси.
Первым шагом в решении задачи будет вычисление массы карборунда и кварца на основе данных о количестве атомов кремния и кислорода в смеси.
1. Молярная масса карборунда (SiC) равна сумме молярных масс кремния и углерода. Молярная масса кремния равна приблизительно 28 г/моль, а молярная масса углерода — около 12 г/моль. Следовательно, молярная масса карборунда равна 28 + 12 = 40 г/моль.
2. Молярная масса кварца (SiO2) равна сумме молярных масс кремния и двух атомов кислорода. Так как молярная масса кремния равна 28 г/моль, а молярная масса кислорода равна около 16 г/моль, то молярная масса кварца равна 28 + (16 х 2) = 60 г/моль.
3. Поскольку в нашей рассматриваемой смеси содержится по 3,01·10^24 атомов кремния и кислорода, можем сделать вывод, что количество атомов кремния и кислорода одинаково. Таким образом, в смеси содержится 3,01·10^24 атомов кремния и также 3,01·10^24 атомов кислорода.
4. Далее, необходимо определить молярное соотношение кремния и кислорода в смеси. Как было отмечено ранее, 1 моль карборунда содержит 1 моль кремния и 1 моль углерода. Кроме того, 1 моль кварца содержит 1 моль кремния и 2 моль кислорода. Следовательно, в нашей рассматриваемой смеси молярное соотношение кремния и кислорода будет следующим: 1 моль кремния к 2 молям кислорода.
5. Теперь мы можем приступить к расчету массы смеси. Для этого, необходимо установить соотношение количества молей кремния и кислорода в смеси. Так как имеется 3,01·10^24 атомов каждого из элементов, то соотношение количества молей будет следующим:
Количество молей кремния = (3,01·10^24) / (6,02·10^23) = 5 моль
Количество молей кислорода = 2 x 5 молей = 10 молей
6. Теперь, зная количество молей каждого элемента в смеси, мы можем определить массу смеси.
Масса карборунда = (молярная масса карборунда) x (количество молей кремния) = 40 г/моль x 5 моль = 200 г
Масса кварца = (молярная масса кварца) x (количество молей кислорода) = 60 г/моль x 10 моль = 600 г
7. Наконец, чтобы определить общую массу смеси, нужно сложить массы карборунда и кварца:
Масса смеси = масса карборунда + масса кварца = 200 г + 600 г = 800 г
Таким образом, масса смеси карборунда и кварца составляет 800 грамм.
