Какая масса кремния должна образоваться при восстановлении магнием 30г оксида кремния (IV), содержащего...

При решении данной задачи необходимо учитывать примеси в оксиде кремния (IV) и провести расчёты по химической реакции.

1. Сначала определим массу чистого оксида кремния (IV) ( SiO_2 ) в исходном веществе: Масса примесей составляет 3% от 30 г. [ \text{Масса примесей} = 0.03 \times 30 \, \text{г} = 0.9 \, \text{г} ] Тогда масса чистого ( SiO_2 ): [ \text{Масса } SiO_2 = 30 \, \text{г} - 0.9 \, \text{г} = 29.1 \, \text{г} ]

2. Запишем уравнение химической реакции восстановления оксида кремния (IV) магнием: [ SiO_2 + 2Mg \rightarrow Si + 2MgO ]

3. Найдём молярные массы веществ, участвующих в реакции:

   • Молярная масса ( SiO2 ): ( M{SiO2} = M{Si} + 2 \cdot M_O = 28.09 \, \text{г/моль} + 2 \cdot 16.00 \, \text{г/моль} = 60.09 \, \text{г/моль} )
   • Молярная масса ( Si ): ( M_{Si} = 28.09 \, \text{г/моль} )

4. Определим количество вещества ( SiO2 ) в 29.1 г: [ n{SiO_2} = \frac{\text{масса } SiO2}{M{SiO_2}} = \frac{29.1 \, \text{г}}{60.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.484 \, \text{моль} ]

5. По уравнению реакции видно, что 1 моль ( SiO_2 ) даёт 1 моль ( Si ). Значит, количество вещества ( Si ) будет таким же, как и количество вещества ( SiO2 ): [ n{Si} = 0.484 \, \text{моль} ]

6. Теперь найдём массу кремния: [ m{Si} = n{Si} \times M_{Si} = 0.484 \, \text{моль} \times 28.09 \, \text{г/моль} \approx 13.60 \, \text{г} ]

Таким образом, при восстановлении магнием 30 г оксида кремния (IV), содержащего 3% примесей, образуется приблизительно 13.60 г чистого кремния.