Какая масса кремния должна образоваться при восстановлении углём 60 г оксида кремния (IV), содержащего 5% примесей?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно решить задачу, опираясь на данные о массе оксида кремния и его составе, а также на химическое уравнение реакции восстановления.

1. Исходные данные:

   • Масса оксида кремния (IV) (SiO₂) = 60 г

   • Примеси составляют 5% от массы оксида, значит масса чистого SiO₂ = 60 г - 5% от 60 г = 60 г - 3 г = 57 г.

2. Химическая реакция восстановления:
   Оксид кремния (IV) восстанавливается углём по следующему уравнению:

   $$SiO_2 + 2C \rightarrow Si + 2CO$$

   То есть, 1 моль SiO₂ восстанавливается до 1 моля кремния (Si), а 2 моля углерода (C) взаимодействуют с 1 моль SiO₂.

3. Молекулярная масса веществ:

   • Молекулярная масса SiO₂ = 60 г/моль (Si = 28 г/моль, O = 16 г/моль).

   • Молекулярная масса Si = 28 г/моль.

4. Расчёт молей SiO₂:
   Масса чистого SiO₂ = 57 г.
   Количество молей SiO₂ в 57 г:

   $$n(SiO_2) = \frac{57 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0,95 \, \text{моль}.$$

5. Рассчитываем массу кремния:
   Согласно уравнению реакции, 1 моль SiO₂ даёт 1 моль кремния (Si). Следовательно, 0,95 моль SiO₂ даёт 0,95 моль Si.

   Масса кремния будет:

   $$m(Si) = n(Si) \times M(Si) = 0,95 \, \text{моль} \times 28 \, \text{г/моль} = 26,6 \, \text{г}.$$

Ответ: при восстановлении 60 г оксида кремния (IV), содержащего 5% примесей, образуется 26,6 г кремния.