Какое количество кремния образовалось при обработке соляной кислотой смеси веществ, получившихся в результате

Лисенок_5414

37

Для решения данной задачи, нужно воспользоваться законом сохранения массы. Сначала найдем количество веществ, которое прокалилось. Зная молярные массы оксида кремния (IV) и магния, мы можем вычислить количество вещества каждого из них, используя следующую формулу:

\[
n = \frac{m}{M}
\]

Где:
\(n\) - количество вещества,
\(m\) - масса вещества,
\(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса оксида кремния (IV) (SiO2) составляет 60 г/моль, а молярная масса магния (Mg) равна 24 г/моль.

1. Найдем количество вещества оксида кремния (IV):

\[
n_{SiO2} = \frac{m_{SiO2}}{M_{SiO2}} = \frac{30 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}
\]

2. Найдем количество вещества магния:

\[
n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} = \frac{30 \, \text{г}}{24 \, \text{г/моль}} = 1.25 \, \text{моль}
\]

Теперь рассмотрим реакцию между оксидом кремния (IV) и соляной кислотой (HCl). В результате этой реакции образуется хлорид кремния (IV) (SiCl4):

\[
SiO2 + 4HCl \rightarrow SiCl4 + 2H2O
\]

Из уравнения реакции видно, что для образования одной молекулы хлорида кремния (IV) (SiCl4) требуется одна молекула оксида кремния (IV) (SiO2). Следовательно, количество вещества хлорида кремния (IV) будет равно количеству вещества оксида кремния (IV).

3. Найдем количество вещества хлорида кремния (IV):

\[
n_{SiCl4} = n_{SiO2} = 0.5 \, \text{моль}
\]

Теперь рассмотрим реакцию между магнием (Mg) и соляной кислотой (HCl). В результате этой реакции образуется хлорид магния (II) (MgCl2) и выделяется водород (H2):

\[
Mg + 2HCl \rightarrow MgCl2 + H2
\]

Из уравнения реакции видно, что для образования одной молекулы хлорида магния (II) (MgCl2) требуется одна молекула магния (Mg). Следовательно, количество вещества хлорида магния (II) будет равно количеству вещества магния.

4. Найдем количество вещества хлорида магния (II):

\[
n_{MgCl2} = n_{Mg} = 1.25 \, \text{моль}
\]

Теперь рассмотрим реакцию между хлоридом кремния (IV) (SiCl4) и водородом (H2). В результате этой реакции образуется кремний (Si) и выделяется водный пар (H2O):

\[
SiCl4 + 2H2 \rightarrow Si + 4HCl
\]

Из уравнения реакции видно, что для образования одной молекулы кремния (Si) требуется одна молекула хлорида кремния (IV) (SiCl4). Таким образом, количество вещества кремния будет равно количеству вещества хлорида кремния (IV).

5. Найдем количество вещества кремния:

\[
n_{Si} = n_{SiCl4} = 0.5 \, \text{моль}
\]

Теперь мы знаем количество вещества кремния, но нам нужно выразить его в массе. Для этого воспользуемся формулой:

\[
m = n \times M
\]

6. Найдем массу кремния:

\[
m_{Si} = n_{Si} \times M_{Si} = 0.5 \, \text{моль} \times 28 \, \text{г/моль} = 14 \, \text{г}
\]

Таким образом, при обработке соляной кислотой смеси веществ, получившихся в результате прокаливания 30 г оксида кремния (IV) и 30 г магния, образуется 14 г кремния.