Question

Какой объем водорода образуется при взаимодействии фосфорной кислоты с 40 милиграммами кальция содержащего 1% примисей какое кол во вещества соли при этом получится

Answer 1

Дано:
m(технич.Ca)=40мг.
ω%(примесей)=1%
Vm=22,4мл./ммоль
----------------------------------
V(H₂)-?
n[Ca₃(PO₄)₂]-?
1. Определим массу примесей в техническом кальции:
m(примесей)=1%÷40мг.×100%=2,5мг.

2. Определим массу чистого кальция:
m(Ca)=m(технич.Ca)-m(примесей)=40мг.-2,4мг.=37,5мг.

3. Определим молярную массу кальция и его количество вещества массой 37,5ммоль:
M(Ca)=40мг./ммоль

n(Ca)=m(Ca)÷M(Ca)=37,8мг÷40мг./ммоль=0,9ммоль.

4. Запишем уравнение реакции:
3Ca + 2H₃PO₄=Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂↑

Анализируем:
по уравнению реакции:
n(Ca)=3ммоль  n[Ca₃(PO₄)₂]=ммоль  n(H₂)=3ммоль

по условию задачи:
n(Ca)=0,9ммоль  n[Ca₃(PO₄)₂]=0,9ммоль
n(H₂)=3ммольх0,9ммоль=2,7ммоль

5. Определим объем водорода количеством вещества 2,7ммоль:
V(H₂)=n(H₂)xVm=2,7ммольх22,4мл./ммоль=60,48мл.

6. Ответ: при взаимодействии фосфорной кислоты с техническим кальцием с массовой долей примесей 1% образуется 60,48мл водорода и соль фосфат кальция количеством вещества 0,9ммоль.

Answer 2

Расчет объема водорода и количества получаемой соли

Для расчета объема водорода, образующегося при взаимодействии фосфорной кислоты с 40 миллиграммами кальция, содержащего 1% примесей, и количества получаемой соли, воспользуемся химическим уравнением реакции и соответствующими молярными массами веществ.

Уравнение реакции: ``` 3Ca + 2H3PO4 -> 3CaHPO4 + 3H2 ```

Согласно уравнению, на каждые 3 моль кальция требуется 2 моля фосфорной кислоты для образования 3 моль водорода и 3 моль соли кальция.

1. Расчет количества молей кальция: - Масса кальция: 40 миллиграмм = 0.04 грамма. - Процент примесей: 1%. - Масса чистого кальция: 0.04 грамма * (1 - 0.01) = 0.0396 грамма. - Молярная масса кальция (Ca): 40.08 г/моль. - Количество молей кальция: 0.0396 г / 40.08 г/моль = 0.000986 моль.

2. Расчет объема водорода: - Согласно уравнению реакции, на каждые 3 моля кальция образуется 3 моля водорода. - Объем водорода можно рассчитать, зная количество молей и использовав идеальный газовый закон. - Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (температура 0°C, давление 1 атмосфера). - Идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах. - При стандартных условиях, давление (P) равно 1 атмосфере, температура (T) равна 273 Кельвина, универсальная газовая постоянная (R) равна 0.0821 л*атм/(моль*К). - Расчет объема водорода: V = (n * R * T) / P = (0.000986 моль * 0.0821 л*атм/(моль*К) * 273 К) / 1 атмосфера = 0.022 литра (или 22 мл).

3. Расчет количества молей соли: - Согласно уравнению реакции, на каждые 3 моля кальция образуется 3 моля соли кальция. - Количество молей соли кальция равно количеству молей кальция, то есть 0.000986 моль.

Таким образом, при взаимодействии фосфорной кислоты с 40 миллиграммами кальция, содержащего 1% примесей, образуется около 22 мл водорода и получается около 0.000986 моль соли кальция.