Химия

8 класс
Вопрос
Определите состав раствора (в массовых долях), полученного при растворении в 57 мл 40 %-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1404 $кг/м^{3}$ всего кремния, образовавшегося в результате длительного нагревания 28,8 г магния с 24 г оксида кремния (IV).
Ответ


Определяем количества веществ, принимающих участие в химических реакциях:

$m(р-ра \: NaOH) = 57 \cdot 1,404 = 80 г. \nu (NaOH) = \frac{80 \cdot 0,4}{40} = 0,8 моль$.
$\nu (Mg) = \frac{28,8}{24} = 1,2 моль. \nu (SiO_{2}) = \frac{24}{60} = 0,4 моль$.

Записываем уравнения химических реакций и проставляем количества реагирующих и образующихся веществ с учетом избытка и недостатка:

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 1,2 \\ 2Mg \\ 0,8 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,4 \\ SiO_{2} \\ 0,4 \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Si \\ 0,4 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ 2MgO \\ 0,8 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (Mg) \\ 0,2 \end{matrix} $ (1)

В этой реакции магний находится в избытке ($\frac{1,2}{2} > \frac{0,4}{1}$), поэтому оксид кремния прореагировал полностью, а 1,2 - 0,8 = 0,4 моль магния осталось после этой реакции. При длительном нагревании оставшийся магний вступает во взаимодействие с кремнием, образуя силицид.

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,4 \\ Si \\ 0,2 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,4 \\ 2Mg \\ 0,4 \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Mg_{2}Si \\ 0,2 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (Si) \\ 0,2 \end{matrix}$ (2)

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,2 \\ Si \\ 0,2 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,8 \\ 2NaOH \\ 0,4 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ H_{2}O \\ ~ \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Na_{2}SiO_{3} \\ 0,2 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ 2H_{2} \\ 0,4 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (NaOH) \\ 0,4 \end{matrix} $ (3)

Рассчитываем массовые доли веществ в конечном растворе:

$m(конечного \: раствора) = 80 + 0,2 \cdot 28 - 0,4 \cdot 2 = 84,8 г$.
$\omega (Na_{2}SiO_{3}) = \frac{0,2 \cdot 122}{84,8} = 0,2877$.
$\omega (NaOH) = \frac{0,4 \cdot 40}{84,8} = 0,1887$.
Ответ: $\omega (Na_{2}SiO_{3}) = 28,77 \text{ % }; \omega (NaOH) = 18,87 \text{ % }$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

1 г технического брома, загрязненного хлором, ввели в реакцию с избытком раствора иодистого калия, в Результате получили раствор, окрашенный в темно-коричневый цвет. Для полного обесцвечивания полученного раствора необходимо 126,70 мл 0,1 М раствора $Na_2S_2O_3$. а. Объясните причину изменения окраски раствора $KI$. Напишите уравнения реакции, происходящей после Добавления к раствору $KI$ брома, содержащего хлор. Объясните эти реакции, исходя из положения названных элементов в периодической системе. б. Объясните обесцвечивание раствора при действии $Na_2S_2O_3$ и напишите уравнение соответствующей реакции. Объясните характер изменения степени окисления в этой реакции и покажите, какое вещество здесь является окислителем, а какое - восстановителем. в. Вычислите процентное (по массе) содержание хлора в броме.
8 класс Химия Средняя