2023-07-27
При прокаливании смеси магния и оксида кремния (мольное соотношение компонентов 1 : 2,3) в электрической печи без доступа воздуха получено 23,82 г кремния. Какова масса исходной смеси $Mg$ и $SiO_{2}$?
Решение:
Пусть изначально было х моль оксида кремния, тогда магния $2,3x$ моль.
В результате прокаливания произошло восстановление кремния:
$\underset{2x}{2Mg} + \underset{x}{SiO_{2}} \overset{t}{ \rightarrow} \underset{x}{2MgO} + Si$
В реакционной смеси осталось $0,3x$ моль магния, который полностью прореагировал с $x$ моль кремния:
$\underset{2x}{2Mg} + \underset{x}{Si} \overset{t}{ \rightarrow}Mg_{2}Si$
Кремния при этом израсходовано $0,15x$ моль, осталось кремния:
$\nu (Si) = x - 0,15x = 0,85x$ моль
По условию, это составляет 23,82 г.
$x = \frac{23,82}{28 \cdot 0,85} = 1 моль$
В исходной смеси:
$\nu (SiO_{2}) = 1 моль$
$\nu (Mg) = 2,3 моль$
Рассчитаем массу исходной смеси:
$m = 2,3 \cdot 24 + 1 \cdot 60 = 115,2 г$
Ответ. 115,2 г.