Определите массу гидроксида натрия (кг), который может прореагировать с 2 кг кремнезема. Содержание основного вещества в указанном кремнеземе составляет 72%, примеси с гидроксидом…

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!