Question

Какое количество ортофосфорной кислоты можно получить из оксида фосфора(V), образованного в результате полного сгорания фосфина, полученного из 18,2 г фосфида кальция

Answer 1

Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3
2PH3+4O2=P2O5+3H2O
P2O5+3H2O=2H3PO4
n(Ca3P2)=18.2/182=0.1 моль
n(Ca3P2)=n(P2O5)=0.1 моль
n(H3PO4)=0.1*2=0.2 моль
m(H3PO4)=0.2*98=19.6 г

Answer 2

Давайте рассмотрим химический процесс пошагово:

1. Сначала получим фосфин (PH3): \[ \text{Ca}_3\text{P}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{PH}_3 + 3\text{Ca}(\text{OH})_2 \]

Реакция фосфида кальция с водой приводит к образованию фосфина и гидроксида кальция.

2. Сгорание фосфина: \[ 4\text{PH}_3 + 10\text{O}_2 \rightarrow 6\text{H}_2\text{O} + 2\text{P}_2\text{O}_5 \]

Фосфин горит в кислороде, образуя ортофосфорную кислоту.

Теперь найдем количество ортофосфорной кислоты, образующейся из полученного оксида фосфора(V). Уравнение реакции говорит нам, что 1 моль фосфина образует 1 моль \(\text{P}_2\text{O}_5\).

Молярная масса фосфора (P) равна примерно 30.97 г/моль, поэтому масса фосфина (PH3) из 18.2 г фосфида кальция будет:

\[ \text{Молярная масса } \text{PH}_3 = 30.97 + 3 \times 1.01 \approx 33.99 \text{ г/моль} \]

\[ \text{Моль фосфина} = \frac{\text{Масса фосфина}}{\text{Молярная масса фосфина}} = \frac{18.2 \text{ г}}{33.99 \text{ г/моль}} \approx 0.536 \text{ моль} \]

Таким образом, количество ортофосфорной кислоты (\(\text{P}_2\text{O}_5\)), образующейся из этого количества фосфина, будет также 0.536 моль.

Наконец, молярная масса ортофосфорной кислоты (\(\text{P}_2\text{O}_5\)) примерно равна 141.94 г/моль. Таким образом, масса ортофосфорной кислоты, образующейся из этого количества фосфина, будет:

\[ \text{Масса } \text{P}_2\text{O}_5 = \text{Моль фосфина} \times \text{Молярная масса } \text{P}_2\text{O}_5 \] \[ \text{Масса } \text{P}_2\text{O}_5 = 0.536 \text{ моль} \times 141.94 \text{ г/моль} \approx 76.15 \text{ г} \]

Таким образом, из 18.2 г фосфида кальция можно получить примерно 76.15 г ортофосфорной кислоты.

Answer 3

Давайте разберёмся с реакциями.

1. Получение фосфина (PH₃): \[ \text{Ca}_3\text{P}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{PH}_3 + 3\text{Ca}(\text{OH})_2 \]

Молярная масса фосфида кальция (\(\text{Ca}_3\text{P}_2\)) равна приблизительно \(182.18 \, \text{г/моль}\). Таким образом, моль фосфида кальция можно рассчитать, поделив массу на молярную массу:

\[ \text{Моль}(\text{Ca}_3\text{P}_2) = \frac{18.2 \, \text{г}}{182.18 \, \text{г/моль}} \approx 0.1 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, каждый моль фосфида кальция дает два моля фосфина, поэтому количество молей фосфина (\(\text{PH}_3\)) будет равно:

\[ \text{Моль}(\text{PH}_3) = 2 \times 0.1 \, \text{моль} = 0.2 \, \text{моль} \]

2. Сгорание фосфина:

\[ 4\text{PH}_3 + 10\text{O}_2 \rightarrow 6\text{H}_2\text{O} + 2\text{P}_2\text{O}_5 \]

Согласно уравнению реакции, каждый моль фосфина (\(\text{PH}_3\)) сгорает, образуя один моль оксида фосфора (V) (\(\text{P}_2\text{O}_5\)). Таким образом, количество молей оксида фосфора (V) будет равно количеству молей фосфина:

\[ \text{Моль}(\text{P}_2\text{O}_5) = 0.2 \, \text{моль} \]

3. Расчёт массы оксида фосфора (V):

Теперь, чтобы найти массу полученного оксида фосфора (V), умножим количество молей на его молярную массу. Молярная масса оксида фосфора (V) (\(\text{P}_2\text{O}_5\)) приблизительно равна \(283.88 \, \text{г/моль}\):

\[ \text{Масса}(\text{P}_2\text{O}_5) = 0.2 \, \text{моль} \times 283.88 \, \text{г/моль} \approx 56.776 \, \text{г} \]

Таким образом, полученное количество ортофосфорной кислоты (\(\text{H}_3\text{PO}_4\)) будет зависеть от степени гидратации оксида фосфора (V), но максимально можно получить моль кислоты, эквивалентную молькуле полученного оксида фосфора (V):

\[\text{Моль}(\text{H}_3\text{PO}_4) = 0.2 \, \text{моль}\]

Молярная масса ортофосфорной кислоты (\(\text{H}_3\text{PO}_4\)) приблизительно равна \(97.99 \, \text{г/моль}\), поэтому масса кислоты будет:

\[ \text{Масса}(\text{H}_3\text{PO}_4) = 0.2 \, \text{моль} \times 97.99 \, \text{г/моль} \approx 19.598 \, \text{г} \]

Таким образом, из 18.2 г фосфида кальция можно получить примерно 19.598 г ортофосфорной кислоты.