Задание №28 — Типы расчётных задач
При прокаливании избытка речного песка с 96 г магния было получено 50,4 г кремния. Вычислите выход кремния в процентах от теоретически возможного. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
90
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение химической реакции между речным песком (оксидом кремния(IV)) и магнием при прокаливании. Магний — активный металл, он вытесняет кремний из его оксида:
SiO2 + 2Mg → (t°) 2MgO + Si
2. Рассчитаем количество вещества магния, вступившего в реакцию. Для этого массу магния разделим на его молярную массу (M(Mg) = 24 г/моль):
n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 96 г / 24 г/моль = 4 моль.
3. Определим теоретическое количество вещества кремния, которое могло бы образоваться. Согласно уравнению реакции, из 2 моль магния получается 1 моль кремния (соотношение коэффициентов 2 : 1). Следовательно, количество кремния в два раза меньше количества магния:
nтеор.(Si) = 1/2 * n(Mg) = 1/2 * 4 моль = 2 моль.
4. Вычислим теоретическую массу кремния, которую мы ожидали получить при 100%-ном выходе. Молярная масса кремния M(Si) = 28 г/моль:
mтеор.(Si) = nтеор.(Si) * M(Si) = 2 моль * 28 г/моль = 56 г.
5. Теперь найдем выход продукта реакции (η). Для этого разделим массу фактически полученного кремния (по условию 50,4 г) на его теоретическую массу и выразим результат в процентах:
η(Si) = (mпракт.(Si) / mтеор.(Si)) * 100%
η(Si) = (50,4 г / 56 г) * 100% = 0,9 * 100% = 90%.
Ответ: 90
Источник: ФИПИ