Какое количество оксида кремния образовалось при обработке соляной кислотой смеси веществ, содержащей 30 г оксида
Какое количество оксида кремния образовалось при обработке соляной кислотой смеси веществ, содержащей 30 г оксида кремния (IV) и 30 г магния, если при этом выделилось 4,48 л водорода?
21.11.2023 20:08
Описание:
При обработке соляной кислотой оксид кремния реагирует и образует соль кремния и воду. Реакция выглядит следующим образом:
SiO2 + 4HCl → SiCl4 + 2H2O
Зная массу оксида кремния (IV) и массу магния, а также объём выделившегося водорода, мы можем определить количество оксида кремния, которое было израсходовано в результате реакции.
Сначала найдем количество вещества магния (Mg), используя его молярную массу из периодической системы:
Молярная масса Mg = 24 г/моль
Количество вещества магния (n Mg) = масса магния (m Mg) / молярная масса магния (Mg)
Теперь найдем количество вещества оксида кремния (IV) (SiO2) по аналогичной формуле:
Молярная масса SiO2 = 60 г/моль
Количество вещества оксида кремния (n SiO2) = масса оксида кремния (IV) (m SiO2) / молярная масса оксида кремния (IV) (SiO2)
Теперь применим стехиометрический коэффициент из уравнения реакции, чтобы найти количество вещества оксида кремния (IV), которое реагировало с соляной кислотой. Используем соотношение из уравнения:
1 моль SiO2 + 4 моля HCl → 1 моль SiCl4
Теперь найдем количество вещества оксида кремния (IV), которое реагировало с соляной кислотой:
n SiO2 (реагировало) = n Mg × (1 моль SiO2 / 4 моля HCl)
Наконец, чтобы найти массу оксида кремния (IV), который реагировал с соляной кислотой, используйте его молярную массу:
масса SiO2 (реагировало) = n SiO2 (реагировало) × молярная масса SiO2
Доп. материал:
Дано:
масса оксида кремния (IV) (m SiO2) = 30 г
масса магния (m Mg) = 30 г
объем водорода (V H2) = 4,48 л
Требуется найти массу оксида кремния (IV), который реагировал с соляной кислотой.
Решение:
1. Найдем количество вещества магния (n Mg):
n Mg = m Mg / Молярная масса Mg
2. Найдем количество вещества оксида кремния (IV) (n SiO2):
n SiO2 = m SiO2 / Молярная масса SiO2
3. Найдем количество вещества оксида кремния (IV), которое реагировало с соляной кислотой (n SiO2 (реагировало)):
n SiO2 (реагировало) = n Mg × (1 моль SiO2 / 4 моля HCl)
4. Найдем массу оксида кремния (IV), который реагировал с соляной кислотой:
масса SiO2 (реагировало) = n SiO2 (реагировало) × Молярная масса SiO2
Выполнив все необходимые вычисления, вы получите массу оксида кремния (IV), который реагировал с соляной кислотой.
Совет:
Для лучшего понимания и запоминания этой темы, рекомендуется изучить и понять уравнения реакций, стехиометрию и молярные массы основных веществ. Также полезно проводить практические эксперименты или решать дополнительные задачи, связанные с реакцией оксида кремния (IV) с соляной кислотой.
Закрепляющее упражнение:
Рассчитайте массу оксида кремния (IV), которая реагирует с 20 г магния и выделяется 2 л водорода при обработке соляной кислотой.
Разъяснение: При реакции соляной кислоты с оксидом кремния (IV) образуется кремний (IV) хлорид и выделяется водород.
Рассмотрим уравнение реакции:
SiO2 + 4HCl → SiCl4 + 2H2O
Уравнение показывает, что каждая молекула SiO2 реагирует с 4 молекулами HCl, образуя 1 молекулу SiCl4 и 2 молекулы H2O.
Дано, что масса оксида кремния (IV) составляет 30 г. Для решения задачи, нужно сначала перевести массу оксида кремния (IV) в количество веществ, а затем использовать соотношение между реагентами для нахождения количества образовавшегося оксида кремния (IV).
Молярная масса SiO2 (оксида кремния (IV)) составляет 60 г/моль. Таким образом, количество вещества SiO2 будет равно:
n(SiO2) = масса / молярная масса = 30 г / 60 г/моль = 0,5 моль
Используя соотношение из уравнения реакции, можем увидеть, что соотношение между молями SiO2 и SiCl4 равно 1:1.
Таким образом, количество образовавшегося оксида кремния (IV) будет также 0,5 моль.
После этого можно привести количество образовавшегося оксида кремния (IV) к массе. Молярная масса SiO2 составляет 60 г/моль, поэтому:
Масса образовавшегося оксида кремния (IV) = количество вещества * молярная масса = 0,5 моль * 60 г/моль = 30 г
Таким образом, при обработке соляной кислотой смеси веществ, содержащей 30 г оксида кремния (IV) и 30 г магния, образуется 30 г оксида кремния (IV).
Совет: Для успешного решения задачи важно внимательно следить за соблюдением соотношений из реакции. Также, не забывайте переводить массу в количество веществ с помощью молярной массы.
Задание: Какая масса SiCl4 образуется при обработке 45 г оксида кремния (IV) с соляной кислотой?