Какой процент примесей содержится в оксиде кремния (IV), если 70 г кремния получают при восстановлении 180 г SiO2

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать идею сохранения массы во время химической реакции.

Давайте рассмотрим уравнение реакции восстановления SiO2 магнием:

\[ SiO2 + 2Mg \rightarrow Si + 2MgO \]

Согласно данной задаче, 180 г магния восстанавливают 70 г кремния.

Сперва нам нужно вычислить количество кремния, которое можно получить из 180 г магния.

Молярная масса магния (Mg) составляет примерно 24.31 г/моль, а молярная масса кремния (Si) составляет примерно 28.09 г/моль.

Чтобы вычислить массу кремния, мы сначала определяем количество молей магния, затем используем коэффициенты стехиометрии в уравнении реакции, чтобы определить количество молей кремния, а затем умножаем на молярную массу:

\[
\text{масса кремния} = \text{количество молей кремния} \times \text{молярная масса кремния}
\]

Количество молей магния:

\[
\text{количество молей магния} = \frac{\text{масса магния}}{\text{молярная масса магния}}
\]

Подставляя значения в формулу:

\[
\text{количество молей магния} = \frac{180 \, \text{г}}{24.31 \, \text{г/моль}}
\]

Теперь используем коэффициенты стехиометрии в уравнении реакции. Согласно уравнению реакции, каждый моль SiO2 соответствует 1 молю кремния. Таким образом, количество молей кремния равно количеству молей магния:

\[
\text{количество молей кремния} = \text{количество молей магния}
\]

Подставляя значения:

\[
\text{количество молей кремния} = \frac{180 \, \text{г}}{24.31 \, \text{г/моль}}
\]

Теперь, чтобы вычислить массу кремния, мы умножаем количество молей кремния на его молярную массу:

\[
\text{масса кремния} = \text{количество молей кремния} \times \text{молярная масса кремния}
\]

Подставляя значения:

\[
\text{масса кремния} = \left(\frac{180 \, \text{г}}{24.31 \, \text{г/моль}}\right) \times 28.09 \, \text{г/моль}
\]

Таким образом, мы можем вычислить массу кремния, которое получается из 180 г магния.

Теперь, чтобы найти процент примесей (SiO2) в оксиде кремния, мы должны разделить массу SiO2 на общую массу оксида кремния и умножить на 100:

\[
\text{процент примесей} = \frac{\text{масса SiO2}}{\text{масса SiO2} + \text{масса кремния}} \times 100
\]

Подставляя значения:

\[
\text{процент примесей} = \frac{180 \, \text{г}}{180 \, \text{г} + \left(\frac{180 \, \text{г}}{24.31 \, \text{г/моль}}\right) \times 28.09 \, \text{г/моль}} \times 100
\]

После подсчета всех значений, мы можем получить ответ на задачу, найдя процент примесей в оксиде кремния (IV).