Давайте подробно решим задачу по химии. Нам нужно определить массу гидроксида натрия (NaOH), которая может прореагировать с 2 кг кремнезема (SiO₂), учитывая, что содержание основного вещества в кремнеземе составляет 72%, и примеси с гидроксидом натрия не реагируют.
Шаг 1. Запись уравнения реакции
Реакция между кремнезем и гидроксидом натрия при высоких температурах протекает по следующему уравнению:
[
\text{SiO}_2 + 2,\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Это означает, что 1 молекула кремнезема реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия.
Шаг 2. Определение массы реагирующего вещества (чистого кремнезема)
Общий вес кремнезема — 2 кг. Однако в нем содержится 72% кремнезема, остальные — примеси. Тогда масса чистого кремнезема:
[
\text{Масса чистого SiO}_2 = 2,\text{кг} \times 0.72 = 1.44,\text{кг}
]
Шаг 3. Расчет молярных масс веществ
Молярные массы:
- SiO₂ = 60 г/моль
- NaOH = 40 г/моль
Шаг 4. Вычисление количества молей кремнезема
Масса кремнезема в граммах:
[
1.44,\text{кг} = 1440,\text{г}
]
Количество молей SiO₂:
[
n_{\text{SiO}_2} = \frac{1440,\text{г}}{60,\text{г/моль}} = 24,\text{моль}
]
Шаг 5. Определение количества молей гидроксида натрия
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль SiO₂ требуется 2 моль NaOH.
Тогда количество молей NaOH:
[
n_{\text{NaOH}} = 2 \times n_{\text{SiO}_2} = 2 \times 24 = 48,\text{моль}
]
Шаг 6. Расчет массы гидроксида натрия
Масса NaOH:
[
m_{\text{NaOH}} = n_{\text{NaOH}} \times 40,\text{г/моль} = 48 \times 40 = 1920,\text{г}
]
или в килограммах:
[
\frac{1920,\text{г}}{1000} = 1.92,\text{кг}
]
Итог:
Масса гидроксида натрия, необходимая для реакции с 2 кг кремнезема с учетом 72% содержания чистого SiO₂, составляет (\boxed{1.92}) кг.
Если есть вопросы или нужно более подробно, обращайтесь!
