Question

После добавления излишка воды к смеси оксида Фосфора (5) и  оксида Кремния (4) образовалось 98 г ортофосфорной кислоты и осталось 20 г твердого вещества. Вычислить массу оксида Фосфора (5) и его массовую долю в смеси. Помогите,пожалуйста .

Answer 1

1.С водой прореагирует только оксид фосфора(V),а оксид кремния останется в растворе.
Значит m(SiO2)=m(остатка)=20 г.
2.P2O5+3H2O=2H3PO4
n(H3PO4)=m/M=98/98=1 моль
n(P2O5)=n(H3PO4)/2=0,5 моль
m(P2O5)=n*M=0,5*142=71 г
Значит m(смеси P2O5 и SiO2)=m(P2O5)+m(SiO2)=20+71=91 г
w(P2O5)=m(P2O5)/m(смеси)=71/91=0,78(78%)
Ответ:78%

Answer 2

Сначала нужно найти количество оксида Фосфора (5) и оксида Кремния (4), которые были в исходной смеси.

Массовая доля оксида Фосфора (5) в смеси равна:

$$
\frac{m_{P_2O_5}}{m_{P_2O_5} + m_{SiO_2}}
$$

где $m_{P_2O_5}$ - масса оксида Фосфора (5), а $m_{SiO_2}$ - масса оксида Кремния (4).

Из условия задачи известно, что после добавления излишка воды образовалось 98 г ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота образуется из оксида Фосфора (5) и воды согласно реакции:

$$
P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4
$$

Масса образованной ортофосфорной кислоты равна массе исходного оксида Фосфора (5), так как он полностью превращается в кислоту. Значит:

$$
m_{P_2O_5} = 98\text{ г}
$$

Остаточная масса твердого вещества после добавления излишка воды составляет 20 г. Эта масса равна сумме масс исходных оксидов Фосфора (5) и Кремния (4), которые не участвовали в реакции. Значит:

$$
m_{P_2O_5} + m_{SiO_2} = 20\text{ г} + 98\text{ г} = 118\text{ г}
$$

Из этих двух уравнений можно найти массу оксида Кремния (4):

$$
m_{SiO_2} = 118\text{ г} - 98\text{ г} = 20\text{ г}
$$

Теперь можем вычислить массовую долю оксида Фосфора (5) в смеси:

$$
\frac{m_{P_2O_5}}{m_{P_2O_5} + m_{SiO_2}} = \frac{98\text{ г}}{98\text{ г} + 20\text{ г}} \approx 0.83
$$

Ответ: масса оксида Фосфора (5) равна 98 г, его массовая доля в смеси примерно 0.83.