Question

В промышленности кремний получают восстановлением оксида кремния(IV) избытком углерода (в виде кокса) при высокой температуре в электропечах. Составьте уравнение этой химической реакции (углерод окисляется до угарного газа). Вычислите, кремний какой максимальной массой можно получить из его оксида массой 2,40 т.

Answer 1

Дано:
- Масса оксида кремния(IV) (m(SiO2)) = 2,40 т = 2400 кг

Найти: максимальную массу кремния (m(Si)), которую можно получить из оксида.

Решение:

1. Составим уравнение реакции восстановления оксида кремния(IV) углеродом (коксом):
SiO2 + 2 C → Si + 2 CO

2. Рассчитаем количество молей оксида кремния(IV):
- Молярная масса SiO2 = 28,09 г/моль (Si) + 2 * 16,00 г/моль (O) = 28,09 г/моль + 32,00 г/моль = 60,09 г/моль.
- Преобразуем массу в граммы: m(SiO2) = 2400 кг = 2400000 г.
- n(SiO2) = m(SiO2) / M(SiO2) = 2400000 г / 60,09 г/моль ≈ 39863,53 моль.

3. Из уравнения видно, что 1 моль SiO2 дает 1 моль Si. Следовательно, количество кремния будет таким же:
n(Si) = n(SiO2) ≈ 39863,53 моль.

4. Рассчитаем массу кремния:
- Молярная масса Si ≈ 28,09 г/моль.
- m(Si) = n(Si) * M(Si) = 39863,53 моль * 28,09 г/моль ≈ 1121537,68 г.

5. Преобразуем массу в тонны:
m(Si) ≈ 1121537,68 г = 1121,54 кг.

Ответ:
Максимальная масса кремния, которую можно получить из оксида массой 2,40 т, approximately 1121,54 кг.