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

Для решения данной задачи нам необходимо использовать химический расчет. Давайте разобьем задачу на несколько шагов:

Шаг 1: Найдем количество вещества магния (Mg), оксида кремния (SiO2) и соляной кислоты (HCl), используя массу и молярную массу вещества.

Молярная масса магния (Mg) равна 24,31 г/моль.
Молярная масса оксида кремния (SiO2) равна 60,09 г/моль.
Молярная масса соляной кислоты (HCl) равна 36,46 г/моль.

Масса магния (Mg) равна 28,8 г.
Масса оксида кремния (SiO2) равна 24 г.

Количество молей магния (n_Mg) можно найти, разделив массу магния на его молярную массу:
\[n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} = \frac{28,8 \ г}{24,31 \ г/моль} \approx 1,19 \ моль\]

Количество молей оксида кремния (n_SiO2) можно найти, разделив массу оксида кремния на его молярную массу:
\[n_{SiO2} = \frac{m_{SiO2}}{M_{SiO2}} = \frac{24 \ г}{60,09 \ г/моль} \approx 0,40 \ моль\]

Шаг 2: Определим соотношение между реагентами (магнием и оксидом кремния) и продуктами (водородом и соляной кислотой) на основе уравнения реакции.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[Mg + SiO2 + 4HCl \rightarrow SiH4 + MgCl2 + H2O\]

Из уравнения видно, что между магнием и оксидом кремния существует соотношение 1:1. Это означает, что количество молей магния равно количеству молей оксида кремния.

\[n_{Mg} = n_{SiO2} \approx 0,40 \ моль\]

Шаг 3: Найдем количество молей водорода (H2), используя объем водорода и его молярный объем.

Молярный объем газов при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.

Объем водорода (V_H2) равен 14,1 л.

Количество молей водорода (n_H2) можно найти, разделив объем водорода на молярный объем:
\[n_{H2} = \frac{V_{H2}}{V_m} = \frac{14,1 \ л}{22,4 \ л/моль} \approx 0,63 \ моль\]

Шаг 4: Определим, какое количество молей соляной кислоты (HCl) требуется для реакции с магнием и оксидом кремния.

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль магния и оксида кремния требуется 4 моля соляной кислоты.

Количество молей соляной кислоты (n_HCl) можно найти, умножив количество молей магния на 4:
\[n_{HCl} = 4 \cdot n_{Mg} = 4 \cdot 0,40 \ моль = 1,60 \ моль\]

Шаг 5: Найдем массу кремния (Si), получившегося в результате реакции.

Молярная масса кремния (Si) равна 28,09 г/моль.

Массу кремния (m_Si) можно найти, используя количество молей кремния и его молярную массу:
\[m_{Si} = n_{Si} \cdot M_{Si} = n_{Si} \cdot 28,09 \ г/моль\]

Нам необходимо найти количество молей кремния (n_Si), чтобы найти массу кремния.

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль магния и оксида кремния образуется 1 моль кремния.

\[n_{Si} = n_{Mg} + n_{SiO2} \approx 1,19 \ моль + 0,40 \ моль = 1,59 \ моль\]

Теперь можем найти массу кремния:

\[m_{Si} = n_{Si} \cdot M_{Si} = 1,59 \ моль \cdot 28,09 \ г/моль \approx 44,61 \ г\]

Итак, масса кремния, получившегося в результате обработки смеси, составляет около 44,61 г.