Номер 2, страница 65, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Сколько оксида кремния $SiO_2$ можно получить из 156 г кремниевой кислоты $H_2SiO_3$, содержащей 20% примесей?

Ответ: 96 г.

Дано:

$m_{смеси}(H_2SiO_3) = 156$ г

$\omega(примесей) = 20\%$

Найти:

$m(SiO_2)$ - ?

Решение:

1. Сначала определим массу чистой кремниевой кислоты $H_2SiO_3$ в предоставленном образце. Если массовая доля примесей составляет 20%, то массовая доля чистого вещества равна:

$\omega_{чист}(H_2SiO_3) = 100\% - \omega(примесей) = 100\% - 20\% = 80\%$

Теперь вычислим массу чистой кремниевой кислоты:

$m(H_2SiO_3) = m_{смеси} \cdot \omega_{чист}(H_2SiO_3) = 156 \text{ г} \cdot 0.80 = 124.8 \text{ г}$

2. Оксид кремния $SiO_2$ образуется при термическом разложении кремниевой кислоты. Запишем уравнение химической реакции:

$H_2SiO_3 \xrightarrow{t} SiO_2 + H_2O$

Уравнение сбалансировано. Из него видно, что из 1 моль кремниевой кислоты образуется 1 моль оксида кремния.

3. Рассчитаем молярные массы $H_2SiO_3$ и $SiO_2$, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(H) = 1$, $Ar(Si) = 28$, $Ar(O) = 16$.

$M(H_2SiO_3) = 2 \cdot 1 + 28 + 3 \cdot 16 = 78$ г/моль

$M(SiO_2) = 28 + 2 \cdot 16 = 60$ г/моль

4. Найдем количество вещества (в молях) чистой кремниевой кислоты, которая вступает в реакцию:

$\nu(H_2SiO_3) = \frac{m(H_2SiO_3)}{M(H_2SiO_3)} = \frac{124.8 \text{ г}}{78 \text{ г/моль}} = 1.6 \text{ моль}$

5. Согласно стехиометрии реакции, количество вещества образовавшегося оксида кремния равно количеству вещества разложившейся кремниевой кислоты:

$\nu(SiO_2) = \nu(H_2SiO_3) = 1.6 \text{ моль}$

6. Наконец, вычислим массу оксида кремния $SiO_2$, который можно получить:

$m(SiO_2) = \nu(SiO_2) \cdot M(SiO_2) = 1.6 \text{ моль} \cdot 60 \text{ г/моль} = 96 \text{ г}$

Ответ: 96 г.