Question

1.Вычислить массу осадка полученного при взаимодействии растворов, содержащих 85,5г сульфата алюминия и 52г гидроксида натрия. 2.Вычислить объём газа (н.у.) полученного при взаимодействии 58г сидерита, содержащего 58% карбоната железа(2) с соляной кислотой. 3.Вычислить массу фосфина(РН3), если при его горении получилось 80,94г оксида фосфора(5), выход которого составляет 95%

Answer 1

1.

Al2(SO4)3+6NaOH=3Na2SO4+2Al(OH)3

n(Al2(SO4)3)=85.5/342=0.25моль

n(NaOH)=52/40=1.3моль

Al2(SO4)3 в недостатке, считаем по нему.

n(Al(OH)3)=2n(Al(SO4)3)=0.25*2=0.5моль

m(Al(OH)3)=0.5*78=39гр

2.

FeCO3+2HCl=FeCl2+H2CO3=FeCl2+CO2+H2O

m(FeCO3)=58*0.58=33.64гр; n(FeCO3)=33.64/116=0.29моль

n(CO2)=0.29моль, V(CO2)=0.29*22.4=6.496л

3.

4PH3+8O2=P2O5+6H2O

m(P2O5)=80.94*0.95=76.893гр

n(P2O5)=76.893/142=0.542моль

n(PH3)=4n(P2O5)=0.542*4=2.17моль

m(PH3)=2.17*34=73.78гр

Answer 2

Давайте решим каждую из задач по порядку.

1. Масса осадка при взаимодействии растворов:

У нас есть два реагента - сульфат алюминия (Al2(SO4)3) и гидроксид натрия (NaOH).

Сначала напишем уравнение химической реакции:

\[ Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3Na_2SO_4 \]

Молярная масса сульфата алюминия \( Al_2(SO_4)_3 \) равна:

\[ 2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16) = 2 \times 27 + 3 \times (32 + 64) = 2 \times 27 + 3 \times 96 = 54 + 288 = 342 \, \text{г/моль} \]

Молярная масса гидроксида натрия \( NaOH \) равна:

\[ 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} \]

Теперь, найдем количество молей каждого из реагентов:

\[ \text{Моли сульфата алюминия} = \frac{85.5 \, \text{г}}{342 \, \text{г/моль}} \approx 0.25 \, \text{моль} \]

\[ \text{Моли гидроксида натрия} = \frac{52 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} \approx 1.3 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, реагенты взаимодействуют в мольных пропорциях 1:6. Таким образом, сульфат алюминия - ограничивающий реагент.

Масса осадка (гидроксида алюминия) будет равна массе молекулы \( Al(OH)_3 \) умноженной на количество молей:

\[ \text{Масса осадка} = \text{Молярная масса } Al(OH)_3 \times \text{Моли } Al(OH)_3 \]

\[ \text{Масса осадка} = 2 \times (27 + 3 \times 16) \times 0.25 \, \text{моль} = 2 \times 75 \times 0.25 = 37.5 \, \text{г} \]

2. Объем газа (н.у.) при взаимодействии сидерита и соляной кислотой:

Уравнение реакции между сидеритом (FeCO3) и соляной кислотой (HCl):

\[ FeCO_3 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O + CO_2 \]

Молярная масса сидерита (FeCO3) равна:

\[ 55.85 + 12.01 + 3 \times 16 = 55.85 + 12.01 + 48 = 115.86 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем количество молей сидерита:

\[ \text{Моли сидерита} = \frac{58 \, \text{г}}{115.86 \, \text{г/моль}} \approx 0.5 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, каждый моль сидерита выделяет 1 моль \( CO_2 \) при н.у.

Таким образом, объем \( CO_2 \) можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа \( V = nRT/P \), где \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура (в кельвинах), \( P \) - давление.

При н.у. \( T = 273 \, \text{K} \) и \( P = 1 \, \text{атм} \). Также, \( n = 0.5 \, \text{моль} \).

\[ V = \frac{0.5 \times 0.0821 \times 273}{1} \approx 11.15 \, \text{л} \]

3. Масса фосфина (PH3) при горении и масса полученного оксида фосфора (P4O10):

Уравнение горения фосфина:

\[ 4PH_3 + 8O_2 \rightarrow 4P_4O_{10} + 6H_2O \]

Молярная масса оксида фосфора \( P_4O_{10} \) равна:

\[ 4 \times 30.97 + 10 \times 16 = 123.88 + 160 = 283.88 \, \text{г/моль} \]

Известно, что масса полученного оксида фосфора составляет 80.94 г, а выход оксида - 95%.

\[ \text{Масса P}_{4}\text{O}_{10} = \frac{80.94 \, \text{г}}{0.95} \approx 85.21 \, \text{г} \]

Теперь найдем массу фосфина:

\[ \text{Масса PH}_{3} = \frac{\text{Масса P}_{4}\text{O}_{10}}{4} = \frac{85.21}{4} \approx 21.30 \, \text{г} \]

Это и есть масса фосфина, которая была использована при горении.