​​какую массу кремния можно получить при взаимодействии 60г кремнезема с 20г кокса ,содержащего 90% углерода ,если выход продукта равен 90%​

Для того чтобы ответить на этот вопрос, давайте пошагово рассмотрим все этапы, включая необходимые вычисления.

1. Химическая реакция между кремнеземом (SiO₂) и коксом (углеродом)

Процесс получения кремния обычно происходит по следующей реакции:

$\text{SiO}_2 + 2C \rightarrow \text{Si} + 2CO$

Здесь кремнезем (SiO₂) реагирует с углеродом (C), образуя кремний (Si) и угарный газ (CO).

2. Определение количества углерода в коксе

У нас есть 20 г кокса, который содержит 90% углерода. Это значит, что масса углерода в коксом будет:

$20 \, \text{г} \times 0.9 = 18 \, \text{г углерода}$

3. Определение соотношения веществ по реакции

Согласно уравнению реакции, на 1 моль кремнезема требуется 2 моля углерода. Рассчитаем, сколько кремнезема и углерода нам нужно, чтобы провести реакцию.

• Молекулярная масса SiO₂ (кремнезема) = 60 г/моль.
• Молекулярная масса углерода (C) = 12 г/моль.

Для реакции 1 моль кремнезема (60 г) требует 2 моль углерода (2 × 12 = 24 г углерода).

4. Проверим, сколько углерода нам нужно для реакции с 60 г кремнезема

Для 60 г кремнезема потребуется:

То есть, для полного протекания реакции с 60 г кремнезема нужно 24 г углерода.

5. Что у нас есть?

У нас есть только 18 г углерода (из кокса), что меньше, чем нужно для полного протекания реакции (24 г). Таким образом, реакция будет идти не до конца, а по ограничению углерода, то есть вся масса углерода будет использоваться.

6. Количество кремния, которое можно получить

Так как 18 г углерода — это недостаточно для реакции с 60 г кремнезема, давайте рассчитаем, сколько кремнезема отреагирует с 18 г углерода.

Итак, для 24 г углерода требуется 60 г кремнезема, а для 18 г углерода потребуется:

Таким образом, с 18 г углерода может отреагировать 45 г кремнезема.

7. Масса кремния, который образуется

Из 45 г кремнезема, по уравнению реакции, можно получить столько же граммов кремния, поскольку молекулярная масса кремнезема и кремния одинаковы (60 г/моль и 28 г/моль). Это значит, что из 45 г кремнезема получится 45 г кремния, но в расчетах надо учесть выход продукта, который равен 90%.

Следовательно, масса кремния, которую можно получить, составит:

Ответ: Масса кремния, которую можно получить при взаимодействии 60 г кремнезема с 20 г кокса, если выход продукта составляет 90%, равна 40.5 г.