1) Какая масса ортофосфорной кислоты (в граммах на моль) получается при реакции ортофосфорной кислоты массой 9,43

  • 46
1) Какая масса ортофосфорной кислоты (в граммах на моль) получается при реакции ортофосфорной кислоты массой 9,43 г с гидроксидом калия массой 10,8 г без остатка?
2) В оксиде некоторого металла с валентностью 4 массовая доля кислорода составляет 40%. Какова атомная масса этого металла?
3) Какой объем кислорода (в литрах) остается в избытке после горения 50 г магния в 30 литрах (нормальных условиях) кислорода?
Zinaida
4
Конечно! Давайте решим данные задачи по порядку:

1) Для решения этой задачи, необходимо приравнять количество веществ, используя уравнение реакции между ортофосфорной кислотой (\(H_3PO_4\)) и гидроксидом калия (\(KOH\)):

\[H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O\]

Из уравнения следует, что одна молекула ортофосфорной кислоты реагирует с тремя молекулами гидроксида калия, образуя одну молекулу фосфата калия и три молекулы воды. Для расчета массы ортофосфорной кислоты, полученной из указанных масс реагентов, мы должны применить принцип сохраниения массы.

Для начала, посчитаем количество вещества реагентов, используя их молярные массы. Молярная масса \(H_3PO_4\) составляет 98 г/моль, а молярная масса \(KOH\) - 56 г/моль.

Для ортофосфорной кислоты:

\[\text{Моли} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{9,43 г}{98 г/моль} \approx 0,096 моль\]

Для гидроксида калия:

\[\text{Моли} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{10,8 г}{56 г/моль} \approx 0,193 моль\]

Теперь, чтобы найти количество ортофосфорной кислоты, которая будет получена без остатка, мы исходим из того, что она будет использована полностью:

\[0,096 моль \times \frac{1 \text{ моль}}{3 \text{ моль}} = 0,032 \text{ моль}\]

Наконец, рассчитаем массу ортофосфорной кислоты:

\[\text{Масса} = \text{молярная масса} \times \text{количество молей} = 98 г/моль \times 0,032 моль \approx 3,14 г\]

Таким образом, масса ортофосфорной кислоты, полученной при реакции, составляет приблизительно 3,14 г.

2) В данной задаче, нам известно, что массовая доля кислорода в оксиде металла с валентностью 4 составляет 40%. Для поиска атомной массы металла, было бы полезно знать молекулярную формулу этого оксида. Но, если у нас отсутствует конкретная информация о молекулярной формуле, мы не можем точно рассчитать атомную массу металла.

3) Для решения этой задачи, нам необходимо использовать уравнение реакции горения магния (\(Mg\)) в кислороде (\(O_2\)):

\[2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO\]

Из уравнения видно, что две молекулы магния реагируют с одной молекулой кислорода, образуя две молекулы оксида магния.

Для расчета объема кислорода, оставшегося в избытке, мы должны вычислить количество вещества магния, используя его молярную массу равную 24 г/моль, и количество вещества кислорода, эквивалентное количеству, использованному для горения магния. Затем мы вычитаем количество кислорода, потребное для реакции, из общего количества кислорода, предоставленного в условии, чтобы найти количество кислорода, оставшегося в избытке.

Количество молей магния:

\[\text{Моли} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{50 г}{24 г/моль} \approx 2,08 моль\]

Количество молей кислорода, использованное для реакции:

\[\text{Моли} = \frac{\text{моль магния}}{2} = \frac{2,08 моль}{2} = 1,04 моль\]

Количество молей кислорода в 30 литрах:

\[\text{Моли} = \frac{\text{объем газа}}{\text{молярный объем газа (н.у.)}} = \frac{30 л}{22,4 л/моль} \approx 1,34 моль\]

Количество молей кислорода в избытке:

\[\text{Моли} = \text{общее количество молей кислорода} - \text{использованное количество молей кислорода} = 1,34 моль - 1,04 моль = 0,3 моль\]

Для расчета объема кислорода, оставшегося в избытке, мы используем соотношение между объемами газов и числом молей:

\[\text{Объем} = \text{количество молей} \times \text{молярный объем газа (н.у.)} = 0,3 моль \times 22,4 л/моль \approx 6,72 л\]

Таким образом, объем кислорода, оставшегося в избытке после горения 50 г магния в 30 литрах нормализованных условий, составляет приблизительно 6,72 литра.