Question

Фосфор массой 6.2 гр сожгли в избытке кислорода. Полученный продукт растворили в 485.8 мл воды. К 50 г полученного раствора добавили 0.56 гр оксида кальция. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Answer 1

1, 2 и 3 части задачи. Всё по порядку.

Answer 2

Избыток кислорода при сжигании фосфора приводит к образованию оксида фосфора(V) (P2O5). Далее, этот продукт растворяется в воде, образуя раствор фосфорной кислоты (H3PO4). При добавлении оксида кальция (CaO) к полученному раствору происходит реакция, в результате которой образуется кальцийфосфат (Ca3(PO4)2).

Расчет массовых долей веществ в полученном растворе:

1. Рассчитаем количество вещества фосфора (P4) в исходном фосфоре массой 6.2 г: - Молярная масса фосфора (P4) = 123.88 г/моль - Количество вещества фосфора = масса фосфора / молярная масса фосфора - Количество вещества фосфора = 6.2 г / 123.88 г/моль = 0.05 моль

2. Рассчитаем количество вещества оксида кальция (CaO) массой 0.56 г: - Молярная масса оксида кальция (CaO) = 56.08 г/моль - Количество вещества оксида кальция = масса оксида кальция / молярная масса оксида кальция - Количество вещества оксида кальция = 0.56 г / 56.08 г/моль = 0.01 моль

3. Рассчитаем количество вещества фосфорной кислоты (H3PO4) в полученном растворе: - Рассмотрим уравнение реакции сжигания фосфора и растворения в воде: P4 + 5O2 → P4O10 P4O10 + 6H2O → 4H3PO4 - Из уравнения видно, что каждый моль фосфора образует 4 моля фосфорной кислоты. - Количество вещества фосфорной кислоты = количество вещества фосфора * 4 - Количество вещества фосфорной кислоты = 0.05 моль * 4 = 0.2 моль

4. Рассчитаем количество вещества кальцийфосфата (Ca3(PO4)2) в полученном растворе: - Рассмотрим уравнение реакции между фосфорной кислотой и оксидом кальция: 2H3PO4 + 3CaO → Ca3(PO4)2 + 3H2O - Из уравнения видно, что каждый моль фосфорной кислоты образует 1 моль кальцийфосфата. - Количество вещества кальцийфосфата = количество вещества фосфорной кислоты - Количество вещества кальцийфосфата = 0.2 моль

5. Рассчитаем массовые доли веществ в полученном растворе: - Масса полученного раствора = 485.8 мл = 485.8 г (предполагая плотность воды 1 г/мл) - Массовая доля фосфорной кислоты = (масса фосфорной кислоты / масса полученного раствора) * 100% - Массовая доля фосфорной кислоты = (0.2 моль * 98 г/моль) / 485.8 г * 100% = 40.8% - Массовая доля кальцийфосфата = (масса кальцийфосфата / масса полученного раствора) * 100% - Массовая доля кальцийфосфата = (0.2 моль * 310.18 г/моль) / 485.8 г * 100% = 25.8% - Массовая доля воды = 100% - (массовая доля фосфорной кислоты + массовая доля кальцийфосфата) - Массовая доля воды = 100% - (40.8% + 25.8%) = 33.4%

Ответ:

Массовая доля фосфорной кислоты в полученном растворе составляет 40.8%, массовая доля кальцийфосфата составляет 25.8%, а массовая доля воды составляет 33.4%.