Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3187689
А
Аноним
10 мая 2025 11:09 · публичный вопрос
А
Аноним

Стекло – один из самых древних материалов. Исследованием стекла и способами изготовления различных видов стекла занимался Михаил Васильевич Ломоносов. Им был предложен метод…

Запрос пользователя

Стекло – один из самых древних материалов. Исследованием стекла и способами изготовления различных видов стекла занимался Михаил Васильевич Ломоносов. Им был предложен метод получения стекла, который заключался в плавлении смеси кварцевого песка, соды (карбоната натрия) и известняка (карбоната кальция). В результате получилось вещество состава Na2CaSi6O14, которое можно представить как соединение оксидов: Na2O·CaO·6SiO2. Вычислите массу (в килограммах) стекла, если в нем содержится 28,8 кг натрия. Запишите число с точностью до целых.

Ответ нейросети
10 мая 2025 11:09

Давайте разберём задачу пошагово и подробно.

Дано:

  • В составе стекла есть натрий (Na) — 28,8 кг.
  • Стекло имеет состав: Na₂O · CaO · 6SiO₂.
  • Общий вес стекла нужно найти.
  • Нужно найти массу стекла, исходя из массы натрия.

Шаг 1. Определим массу натрия в составе стекла в молях.

Молярная масса Na (натрий):
\[ M_{Na} = 23\,\text{г/моль} \]

Масса натрия в стекле:
\[ m_{Na} = 28,8\,\text{кг} = 28\,800\,\text{г} \]

Моли натрия:
\[ n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}} = \frac{28\,800}{23} \approx 1252,17\,\text{моль} \]


Шаг 2. Определим, сколько моль оксида натрия (Na₂O) соответствует найденной массе натрия.

В состав Na₂O один моль:
\[ \text{Na}_2\text{O} \] содержит 2 моли Na.
Молярная масса Na₂O:
\[ M_{Na_2O} = 2 \times 23 + 16 = 62\,\text{г/моль} \]

Моли Na₂O в составе:
\[ n_{Na_2O} = \frac{n_{Na}}{2} = \frac{1252,17}{2} \approx 626,09\,\text{моль} \]

Шаг 3. Определим массу Na₂O в составе.

Масса Na₂O:
\[ m_{Na_2O} = n_{Na_2O} \times M_{Na_2O} = 626,09 \times 62 \approx 38\,860\,\text{г} = 38,86\,\text{кг} \]


Шаг 4. Определим массу CaO и SiO₂ в составе стекла.

Из состава:

  • Na₂O — ~38,86 кг
  • Общая масса стекла \( M_{\text{стекла}} \) — неизвестна.

Для определения общего веса стекла, предположим, что стекло — это соединение:
\[ \text{Na}_2\text{O} \cdot \text{CaO} \cdot 6 \text{SiO}_2 \]

Это означает, что 1 моль этой смеси содержит:

  • 1 моль Na₂O
  • 1 моль CaO
  • 6 моль SiO₂

Обозначим:

  • \( n_{Na_2O} = 626,09 \) моль (из предыдущего шага),
  • Тогда и \( n_{CaO} = 626,09 \) моль,
  • Количество моль SiO₂: \( 6 \times n_{Na_2O} \approx 6 \times 626,09 = 3756,54 \) моль.

Шаг 5. Вычислим массу CaO и SiO₂.

Молярная масса CaO:
\[ M_{CaO} = 40 + 16 = 56\,\text{г/моль} \]

Масса CaO:
\[ m_{CaO} = n_{CaO} \times M_{CaO} = 626,09 \times 56 \approx 35\,064\,\text{г} = 35,06\,\text{кг} \]

Молярная масса SiO₂:
\[ M_{SiO_2} = 28 + 2 \times 16 = 60\,\text{г/моль} \]

Масса SiO₂:
\[ m_{SiO_2} = 3756,54 \times 60 \approx 225\,393\,\text{г} = 225,39\,\text{кг} \]


Шаг 6. Итоговая масса стекла.

Общая масса стекла — сумма всех компонентов:
\[ \boxed{ M_{\text{стекла}} = m_{Na_2O} + m_{CaO} + m_{SiO_2} } \]

Подставим значения:
\[ M_{\text{стекла}} = 38,86\,\text{кг} + 35,06\,\text{кг} + 225,39\,\text{кг} \approx 299,31\,\text{кг} \]

Задача просит записать результат с точностью до целых.
Ответ: 299 кг


Итоговый ответ: 299 кг