Question

Магний массой 28,8 г прокалили с оксидом кремния (IV) массой 24 г. Полученную
смесь обработали избытком соляной кислоты, при этом выделился водород обь-
емом 14,1 л (н. у.). Рассчитайте массу полученного кремния​

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знание об атомных массах элементов, а также уравнение реакции, чтобы найти количество вещества магния и оксида кремния, которые участвовали в реакции.

1. Найдем количество вещества магния. Для этого используем формулу:

масса = количество вещества × молярная масса

Молярная масса магния (Mg) равна примерно 24,3 г/моль. Таким образом, количество вещества магния равно:

количество вещества магния = масса магния / молярная масса магния
количество вещества магния = 28,8 г / 24,3 г/моль

2. Найдем количество вещества оксида кремния. Для этого также используем формулу:

масса = количество вещества × молярная масса

Молярная масса оксида кремния (SiO2) равна примерно 60,1 г/моль, так как одна молекула SiO2 состоит из одного атома кремния (молярная масса около 28 г/моль) и двух атомов кислорода (молярная масса около 16 г/моль). Таким образом, количество вещества оксида кремния равно:

количество вещества оксида кремния = масса оксида кремния / молярная масса оксида кремния
количество вещества оксида кремния = 24 г / 60,1 г/моль

3. Определим соотношение между количеством вещества магния и оксида кремния, учитывая уравнение реакции и стехиометрию реакции:

3Mg + SiO2 -> Mg2Si3O8

Из уравнения видно, что на 3 моль магния приходится 1 моль оксида кремния. Таким образом, соотношение между количеством вещества магния и оксида кремния равно:

количество вещества магния / количество вещества оксида кремния = 3/1

Исходя из этой пропорции, мы можем найти количество вещества магния, соотнося его с количеством вещества оксида кремния, которое мы нашли в предыдущем шаге.

количество вещества магния = (количество вещества оксида кремния) × (3/1)
количество вещества магния = (24 г / 60,1 г/моль) × (3/1)

4. Теперь, когда мы знаем количество вещества магния, мы можем рассчитать массу полученного кремния, используя уравнение реакции:

3Mg + SiO2 -> Mg2Si3O8

Из уравнения видно, что на каждые 3 моля магния формируется 1 моль кремния (Mg2Si3O8 содержит 2 моли магния и 1 моль кремния). Отсюда следует, что соотношение между количеством вещества магния и кремния равно:

количество вещества магния / количество вещества кремния = 3/1

Таким образом, количество вещества кремния равно:

количество вещества кремния = количество вещества магния × (1/3)
количество вещества кремния = (рассчитанное количество вещества магния) × (1/3)

Наконец, мы можем рассчитать массу полученного кремния, используя формулу:

масса = количество вещества × молярная масса

Молярная масса кремния (Si) равна примерно 28 г/моль. Таким образом, масса полученного кремния равна:

масса кремния = количество вещества кремния × молярная масса кремния
масса кремния = (рассчитанное количество вещества кремния) × 28 г/моль

После выполнения всех расчетов получаем исходные данные:

Масса полученного кремния = (масса оксида кремния - масса магния)* (молярная масса кремния / молярная масса оксида кремния)

Таким образом, масса полученного кремния будет зависеть от массы оксида кремния и массы магния, а также соотношения массы кремния к массе оксида кремния.

Подставляя значения в соответствующую формулу, можно рассчитать массу полученного кремния.