Масса кремния при восстановлении оксида кальцием
Какую массу кремния можно получить, прокалив 21 г оксида кремния (IV) с 32 г кальция?
Дано
`m(SiO_2) = 21 text{ г}`
`m(Ca) = 32 text{ г}`
Найти
`m(Si) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции восстановления кремния из оксида кремния(IV) кальцием:
`SiO_2 + 2Ca = Si + 2CaO`
Найдём количество вещества оксида кремния(IV):
`n(SiO_2) = (m(SiO_2))/(M(SiO_2)) = 21/60 = 0.35 text{ моль}`
Найдём количество вещества кальция:
`n(Ca) = (m(Ca))/(M(Ca)) = 32/40 = 0.8 text{ моль}`
По уравнению реакции на 1 моль SiO₂ требуется 2 моль Ca. Для 0.35 моль SiO₂ потребуется 0.7 моль Ca. У нас имеется 0.8 моль Ca, что больше требуемого. Следовательно, оксид кремния(IV) в недостатке, расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества кремния равно количеству вещества оксида кремния(IV):
`n(Si) = n(SiO_2) = 0.35 text{ моль}`
Найдём массу кремния:
`m(Si) = n(Si)*M(Si) = 0.35*28 = 9.8 text{ г}`
Ответ
`m(Si) = 9.8 text{ г}`