Какова будет масса кремния, образующегося в результате обработки смеси массой 28,8 г магния и 24 г оксида кремния

Для решения этой задачи, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте начнем с расчета количества гидроксида магния, образовающегося при реакции магния с водой из соляной кислоты.

Магний реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:

\[Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\]

Из уравнения видно, что одна молекула магния реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу гидроксида магния и одну молекулу водорода.

Теперь мы можем рассчитать количество магния, необходимого для образования 14,1 л водорода. Для этого нам нужно знать, сколько молекул в 14,1 л водорода при заданных условиях.

Мы знаем, что одна молекула газа занимает примерно 22,4 л при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера). Таким образом, мы можем использовать соотношение:

\[\frac{{14,1 \, л \, H_2}}{{22,4 \, л/mol}} = x \, мол.\]

Вычисляем значение \(x\):

\[\frac{{14,1}}{{22,4}} = 0,629 \, мол.\]

Теперь мы можем использовать коэффициенты уравнения реакции, чтобы определить количество магния:

1 моль магния соответствует 1 моли гидроксида магния, поэтому количество молей магния будет таким же, как и количество молей гидроксида магния:

\[n(Mg) = 0,629 \, мол.\]

Для расчета массы магния используем молярную массу магния, которая равна 24,305 г/моль:

\[m(Mg) = n(Mg) \times M(Mg) = 0,629 \, моль \times 24,305 \, г/моль = 15,29 \, г\]

Таким образом, масса магния, образующегося в результате реакции, составляет 15,29 г.

Теперь мы можем рассчитать количество кремния, образующегося в результате реакции смеси массой 28,8 г магния и 24 г оксида кремния (IV). Для этого мы сначала определим количество молей оксида кремния (IV), затем использовавшиеся моли магния и оксида кремния (IV), чтобы определить количество кремния:

Масса оксида кремния (IV) равна 24 г. Для расчета количества молей оксида кремния (IV) используем молярную массу, которая равна 60,0838 г/моль:

\[n(SiO_2) = \frac{{m(SiO_2)}}{{M(SiO_2)}} = \frac{{24 \, г}}{{60,0838 \, г/моль}} \approx 0,399 \, моль\]

Так как реакция между магнием и оксидом кремния (IV) является пропорциональной, то мольное отношение между магнием и кремнием будет равно:

\[\frac{{n(Mg)}}{{n(Si)}} = \frac{{1 \, моль}}{{1 \, моль}} = 1\]

Таким образом, количество молей кремния будет равно количеству молей магния:

\[n(Si) = n(Mg) = 0,629 \, моль\]

Для расчета массы кремния используем молярную массу кремния, которая равна 28,0855 г/моль:

\[m(Si) = n(Si) \times M(Si) = 0,629 \, моль \times 28,0855 \, г/моль = 17,68 \, г\]

Таким образом, масса кремния, образующегося в результате обработки смеси, составляет примерно 17,68 г.