Question

Приведите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения и укажите условия их проведения: MgO —> MgCl2 —> Mg(NO3)2 -> MgO -> Mg(OH)2 -> MgO -> Mg.
Магний какой массой получится в результате указанных превращений, если масса исходной навески оксида магния равна 10,0 г, а потери на каждой стадии составляют 1,12 %?

Answer 1

Дано:
- Масса исходной навески оксида магния (MgO) = 10.0 г.
- Потери на каждой стадии = 1.12%.

Найти: массу полученного магния (Mg).

Решение:

1. Уравнения химических реакций:
   
   a) MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (реакция с соляной кислотой, при комнатной температуре).
   
   b) MgCl2 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + 2HCl (реакция с азотной кислотой, при комнатной температуре).
   
   c) Mg(NO3)2 → MgO + 2NO2 + O2 (разложение нитрата магния при нагревании).
   
   d) MgO + H2O → Mg(OH)2 (реакция с водой, при комнатной температуре).
   
   e) Mg(OH)2 → MgO + H2O (дегидратация при нагревании).
   
   f) MgO + C → Mg + CO (восстановление углеродом при высокой температуре).

2. Рассчитаем массовую долю потерь на каждой стадии:
   Потеря на каждой стадии составляет 1.12%. При этом на каждой стадии оставшаяся масса будет равна:
   Остаточная масса = Исходная масса * (1 - 0.0112).

3. Вычислим массу после каждого этапа:
   
   a) После реакции с HCl:
   Масса после первой стадии = 10.0 г * (1 - 0.0112) ≈ 10.0 г * 0.9888 ≈ 9.888 г.
   
   b) После реакции с HNO3:
   Масса после второй стадии = 9.888 г * (1 - 0.0112) ≈ 9.888 г * 0.9888 ≈ 9.779 г.

   c) После разложения:
   Масса после третьей стадии = 9.779 г * (1 - 0.0112) ≈ 9.779 г * 0.9888 ≈ 9.683 г.
   
   d) После реакции с водой:
   Масса после четвертой стадии = 9.683 г * (1 - 0.0112) ≈ 9.683 г * 0.9888 ≈ 9.580 г.
   
   e) После дегидратации:
   Масса после пятой стадии = 9.580 г * (1 - 0.0112) ≈ 9.580 г * 0.9888 ≈ 9.464 г.
   
   f) После восстановления:
   Масса магния = 9.464 г * (1 - 0.0112) ≈ 9.464 г * 0.9888 ≈ 9.367 г.

4. Определим количество полученного магния:
   Молярная масса Mg ≈ 24.31 г/моль.
   Полученное количество магния в моль:
   n(Mg) = 9.367 г / 24.31 г/моль ≈ 0.385 моль.

Ответ:
Масса полученного магния составляет примерно 9.367 г.