34.07 Смеси

Напишем уравнения реакций при прокаливании первоначальной смеси:
1) SiO₂ + 2C = Si + 2CO
Пишем именно монооксид углерода, потому что по условию выделяющий газ легче воздуха (29 г/моль), угарный газ уже будет тяжелее воздуха. Так как углерод в избытке, протекает следующая реакция:
2) Si + C = SiC 
Напишем реакцию с концентрированным раствором щелочи:
3) Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂
Очевидно, что нерастворивший осадок - карбид кремния (он же карборунд). Найдем его количество, а также количество выделившегося водорода и прореагировавшего кремния:
n(SiC) = 28 г / 40 г/моль = 0,7 моль
n(H₂) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль
n(Si) = 0,5n(H₂) = 0,3 моль
Таким образом, начальное количество диоксида кремния равняется 0,7 + 0,3 = 1 моль. Изначальная масса оксида кремния (II):
m(SiO₂) = 60 г/моль * 1 моль = 60 г
Количество углерода из реакции 1 в два раза больше количества диоксида кремния (2 моль), из реакции 2 - 0,7 моль. Суммарное количество углерода равняется 2,7 моль. Найдем массу углерода:
m(C) = 12 г/моль * 2,7 моль = 32,4 г

Ответ: m(SiO₂) = 60 г, m(C) = 32,4 г