Какой состав имеет образовавшаяся соль и какова ее массовая доля (%) в растворе после горения 145,6 г фосфида кальция

Игоревна

4

Чтобы решить эту задачу, нам нужно пошагово установить состав образовавшейся соли и определить ее массовую долю в растворе.

Шаг 1: Рассчитаем количество фосфида кальция (Ca3P2), которое было сгорело. Для этого воспользуемся молярной массой фосфида кальция и массой, данной в условии задачи.

Молярная масса фосфида кальция (Ca3P2) равна:
\(40,08 \cdot 3 + 30,97 \cdot 2 = 158,28 \, \text{г/моль}\)

Молярная масса - это масса одного моля вещества. Теперь мы можем вычислить количество молей фосфида кальция:
\(n = \frac{m}{M} = \frac{145,6}{158,28} \, \text{моль} \)

Шаг 2: Определим состав образовавшейся соли. Из уравнения реакции горения фосфида кальция:

\(Ca3P2 + 8O2 \to 3CaO + 2P2O5\)

мы видим, что после горения фосфида кальция образуется оксид фосфора (V) (P2O5) и оксид кальция (CaO).

Таким образом, состав соли будет следующим: 3 молекулы оксида кальция (CaO) и 2 молекулы оксида фосфора (V) (P2O5).

Шаг 3: Посчитаем массу полученного оксида фосфора (V) (P2O5). Для этого умножим количество молей на его молярную массу.

Молярная масса оксида фосфора (V) (P2O5) равна:
\(30,97 \cdot 2 + 16 \cdot 5 = 141,95 \, \text{г/моль}\)

Масса оксида фосфора (V) (P2O5):
\(m = n \cdot M = \frac{145,6}{158,28} \cdot 141,95 \, \text{г} \)

Шаг 4: Определим массу 25%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH). Для этого умножим объем раствора на его плотность.

Масса 200 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия:
\(m = V \cdot \rho = 200 \, \text{мл} \cdot 1,28 \, \text{г/мл} \)

Шаг 5: Рассчитаем общую массу раствора. Сложим массу полученного оксида фосфора (V) и массу 25%-ного раствора гидроксида натрия.

Общая масса раствора:
\(m_{\text{общ}} = m_{\text{оксид фосфора (V)}} + m_{\text{раствор гидроксида натрия}} \)

Шаг 6: Определим массовую долю соли в растворе. Для этого разделим массу полученной соли на общую массу раствора и умножим на 100%.

Массовая доля соли в растворе:
\(\text{массовая доля (\%)} = \frac{m_{\text{оксид фосфора (V)}}}{m_{\text{общ}}} \times 100 \)

Теперь, используя эти шаги, давайте решим задачу:

Шаг 1: \(n = \frac{145,6}{158,28} \approx 0,920 \, \text{моль} \)

Шаг 2: Состав соли: 3 молекулы оксида кальция (CaO) и 2 молекулы оксида фосфора (V) (P2O5).

Шаг 3: \(m = \frac{145,6}{158,28} \cdot 141,95 \approx 130,11 \, \text{г} \)

Шаг 4: Масса 25%-ного раствора гидроксида натрия: \(m = 200 \, \text{мл} \cdot 1,28 \, \text{г/мл} = 256 \, \text{г} \)

Шаг 5: Общая масса раствора: \(m_{\text{общ}} = 130,11 + 256 = 386,11 \, \text{г} \)

Шаг 6: Массовая доля соли в растворе: \(\text{массовая доля (\%)} = \frac{130,11}{386,11} \cdot 100 \approx 33,7\% \)

Таким образом, получаемый раствор содержит около 33,7% соли после горения 145,6 г фосфида кальция и растворения полученного оксида фосфора (V) в 200 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия.