Какова масса полученного кремния после обработки смеси избытком соляной кислоты, если масса магния была 28,8 г, масса

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать химическую реакцию между соляной кислотой (HCl) и магнием (Mg), а также уравнение состава оксида кремния (SiO2). Давайте рассмотрим эти шаги по очереди.

1. Сначала нужно записать химическую реакцию между соляной кислотой и магнием. Реакция выглядит следующим образом:

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

Из этой реакции мы видим, что 1 моль магния (Mg) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl), образуя 1 моль хлорида магния (MgCl2) и 1 моль молекул водорода (H2).

2. Мы знаем массу магния (28,8 г), поэтому давайте начнем с расчета количества молей магния. Для этого нам нужно знать молярную массу магния (Mg), которая равна 24,3 г/моль.

\[Мольные \quad Магния = \frac{{Масса \quad Магния}}{{Молярная \quad Масса \quad Магния}} = \frac{{28,8 \quad г}}{{24,3 \quad г/моль}}\]

Вычислив это, получаем:

\[Мольные \quad Магния = 1,19 \quad моль\]

3. Теперь, зная количество молей магния, мы можем вычислить количество молей соляной кислоты, которое было использовано. Поскольку соляная кислота реагирует с магнием в соотношении 2:1, количество молей соляной кислоты будет равно половине количества молей магния.

\[Мольные \quad HCl = \frac{{Мольные \quad Магния}}{2} = \frac{{1,19 \quad моль}}{2} = 0,595 \quad моль\]

4. Теперь, имея количество молей соляной кислоты, мы можем найти количество молей молекул водорода, которые были образованы в результате реакции. Используя объем выделившегося водорода (14,1 л при нормальных условиях), мы можем использовать уравнение состояния газа для вычисления этого количества.

\[Мольные \quad H2 = \frac{{Объем \quad Водорода}}{{Мольный \quad объем \quad Газа \quad (н.у.)}} = \frac{{14,1 \quad л}}{{22,4 \quad л/моль}}\]

Вычисляя это, получаем:

\[Мольные \quad H2 = 0,63 \quad моль\]

5. Последний шаг - находим массу полученного кремния после обработки смеси. Для этого нужно знать массу оксида кремния (IV), который был использован. Масса этого оксида равна 24 г.

Так как масса полученного кремния равна разности между общей массой оксида кремния (IV) и общей массой образовавшегося водорода (в данном случае это представляет собой моль водорода, умноженное на молярную массу водорода), нам нужно вычесть массу водорода из массы оксида кремния (IV).

\[Масса \quad полученного \quad кремния = Масса \quad оксида \quad кремния - (Мольные \quad H2 \times Молярная \quad масса \quad H2)\]

Подставляя значения, получаем:

\[Масса \quad полученного \quad кремния = 24 г - (0,63 моль \times 2 г/моль)\]

Вычисляя это, получаем:

\[Масса \quad полученного \quad кремния = 22,7 г\]

Таким образом, масса полученного кремния после обработки смеси избытком соляной кислоты составляет 22,7 г.