Question

При взаимодействии смеси металлического магния и фосфида магния с хлористоводородной кислотой образуются фосфин и водород в объёмном соотношении 14:0,6. Найдите массовую долю (%) магния в смеси.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При взаимодействии смеси металлического магния и фосфида магния с хлористоводородной кислотой образуются фосфин и водород в объёмном соотношении 14:0,6. Найдите массовую долю (%) магния в смеси.

                                                     2моль

Mg3P2 +  6HCl   =   3MgCl2  +   2PH3↑

                                             1моль  

Mg   +  2HCl    =   MgCl2  +  H2↑

Cумма объемных   отношений   для   газов   14  + 0,6 = 14,6  

3 моль :   14,6   = 0,205.   Тогда   на  1  объемную  часть  приходится  в среднем   0,205  моль  или  4,592 л  газа   при  н.у.  

Тогда  14  объемных   частей  фосфина  будут   составлять  64,29  л  (2,87  моль)

А 0,6  объемных  частей   водорода  2,7655 л   (или  0,123  моль)

По  уравнению  1 определяем   количество   вещества  фосфида  магния

1,435 моль                                   2,87  моль      

Mg3P2 +  6HCl   =   3MgCl2  +   2PH3↑

Молярная   масса   фосфида   магния   134,88  г/моль    и  1,435  моль  фосфида   магния   соответствуют    193,55 г   Mg3P2

По  уравнению  2 определяем   количество   вещества  магния :

0,123 моль                         0,123 моль

  Mg   +  2HCl    =   MgCl2  +  H2↑

Масса   магния    составит   24,3  г/моль  ×  0,123  = 2,99 г  

Тогда   масса   смеси  2,99  + 193,55  =  196,54 г

                 2,99

ω(Mg)  = ---------------× 100%  = 1,52%

               196,54

Answer 2

Давайте обозначим массы металлического магния (Mg) и фосфида магния (Mg₃P₂) через $m_1$ и $m_2$ соответственно. Кроме того, обозначим массу образовавшегося фосфина (PH₃) через $m_{PH_3}$ и массу образовавшегося водорода (H₂) через $m_{H_2}$.

Исходя из объёмного соотношения 14:0,6, мы можем записать следующее:

$V_{PH_3} : V_{H_2} = 14 : 0,6$

Это также означает, что массы фосфина и водорода связаны пропорцией:

$m_{PH_3} : m_{H_2} = 14 : 0,6$

Теперь, учитывая, что образование фосфина и водорода происходит в результате реакции металлического магния и фосфида магния с хлористоводородной кислотой, можно записать следующие уравнения:

$3Mg + 2HCl \rightarrow Mg_3P_2 + 3H_2$

Сравнивая коэффициенты перед соединениями в обоих частях уравнения, мы видим, что отношение между массами Mg и Mg₃P₂ равно 3:1.

$m_1 : m_2 = 3 : 1$

Теперь мы можем записать систему уравнений, используя оба отношения:

$\begin{cases} m_{PH_3} : m_{H_2} = 14 : 0,6 \\ m_1 : m_2 = 3 : 1 \end{cases}$

Решив эту систему уравнений, мы сможем найти массовую долю магния в смеси.

Учитывая, что сумма масс компонентов смеси равна её общей массе, можно записать:

$m_1 + m_2 = m_{PH_3} + m_{H_2}$

Теперь мы можем составить систему уравнений:

$\begin{cases} m_{PH_3} : m_{H_2} = 14 : 0,6 \\ m_1 : m_2 = 3 : 1 \\ m_1 + m_2 = m_{PH_3} + m_{H_2} \end{cases}$

Решение этой системы уравнений даст нам массовую долю магния в смеси.