Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА! СРОЧНООО! Смесь массой 6,68 г, состоящую из графита, красного фосфора и кремния, обработали избытком горячего концентрированного раствора гидроксида натрия. При этом выделилась смесь газов, имеющая плотность по воздуху 0,14. Определите массовые доли соединений в этой смеси, если при сжигании такого же количества исходной смеси в избытке кислорода объем газообразных продуктов после охлаждения составляет 1,334 л при 25oСoС и 1,1 атм. В ответ запишите массовую долю красного фосфора в исходной смеси, в %, с точностью до сотых:

Answer 1

Смесь массой 6,68 г, состоящую из графита, красного фосфора и кремния, обработали избытком горячего концентрированного раствора гидроксида натрия. При этом выделилась смесь газов, имеющая плотность по воздуху 0,14. Определите массовые доли соединений в этой смеси, если при сжигании такого же количества исходной смеси в избытке кислорода объем газообразных продуктов после охлаждения составляет 1,334 л при 25 С и 1,1 атм.

В ответ запишите массовую долю красного фосфора в исходной смеси, в %, с точностью до сотых.

Answer 2

Для решения этой задачи, начнем с составления уравнения реакции.

Обозначим массовые доли графита, красного фосфора и кремния в исходной смеси как Xг, Xф и Xк соответственно.

1. Сначала рассмотрим реакцию с гидроксидом натрия:

2NaOH + P + 3Si + 6C -> Na2SiO3 + PH3 + 3SiC

2. Реакция с кислородом:

P + 5O2 -> P4O10

Теперь запишем уравнение реакции горения красного фосфора:

P4 + 5O2 -> P4O10

Согласно уравнению реакции, из одного молекулы фосфора (P4) получается одна молекула P4O10.

Теперь можно перейти к расчетам.

1. Найдем молярный объем газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм) и объем газа при заданных условиях (25°C и 1,1 атм):

V1 = 22,71 л/моль (молярный объем при стандартных условиях) V2 = 1,334 л (объем газа при 25°C и 1,1 атм)

2. Выразим количество вещества газа при заданных условиях:

n2 = V2 / V1

3. Теперь найдем количество красного фосфора (в молях), которое участвовало в реакции:

n(P) = n(P4O10) / 4

4. Найдем массу красного фосфора:

m(P) = n(P) * молярная масса(P)

5. Найдем массовую долю красного фосфора в исходной смеси:

Xф = m(P) / масса_исходной_смеси * 100%

Подставим значения:

Молярная масса фосфора (P) = 30.97 г/моль Молярная масса красного фосфора (P4) = 123.88 г/моль

m(P) = n(P4O10) / 4 * молярная масса(P) m(P) = (1,334 л / 22,71 л/моль) / 4 * 30.97 г/моль ≈ 0,1835 г

Масса исходной смеси = 6,68 г

Xф = 0,1835 г / 6,68 г * 100% ≈ 2,75%

Итак, массовая доля красного фосфора (P) в исходной смеси составляет около 2,75% с точностью до сотых.