Номер 4, страница 80, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•4. Фосфин можно получить действием соляной кислоты на фосфид кальция. Рассчитайте объем фосфина (н. у.), который образуется из 9,1 г фосфида кальция. Массовая доля выхода продукта составляет 90%.

Ответ: 2,016 л.

Дано:

$m(Ca_3P_2) = 9.1$ г

$\eta = 90\%$

Найти:

$V(PH_3)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции получения фосфина ($PH_3$) из фосфида кальция ($Ca_3P_2$) и соляной кислоты ($HCl$):

$Ca_3P_2 + 6HCl \rightarrow 3CaCl_2 + 2PH_3\uparrow$

2. Найдем молярную массу фосфида кальция ($Ca_3P_2$). Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов. Относительная атомная масса кальция $Ar(Ca) \approx 40$, фосфора $Ar(P) \approx 31$.

$M(Ca_3P_2) = 3 \cdot Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(P) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot 31 = 120 + 62 = 182$ г/моль.

3. Рассчитаем количество вещества фосфида кальция массой 9,1 г.

$\nu(Ca_3P_2) = \frac{m(Ca_3P_2)}{M(Ca_3P_2)} = \frac{9.1 \text{ г}}{182 \text{ г/моль}} = 0.05$ моль.

4. По уравнению реакции, из 1 моль $Ca_3P_2$ образуется 2 моль $PH_3$. Определим теоретическое количество вещества фосфина, которое может образоваться из 0,05 моль фосфида кальция.

$\nu_{теор.}(PH_3) = 2 \cdot \nu(Ca_3P_2) = 2 \cdot 0.05 \text{ моль} = 0.1$ моль.

5. Рассчитаем теоретический объем фосфина. Поскольку объем нужно найти при нормальных условиях (н. у.), используем молярный объем газа $V_m = 22.4$ л/моль.

$V_{теор.}(PH_3) = \nu_{теор.}(PH_3) \cdot V_m = 0.1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 2.24$ л.

6. Рассчитаем практический объем фосфина с учетом выхода продукта 90% (или 0,9).

$V_{практ.}(PH_3) = V_{теор.}(PH_3) \cdot \eta = 2.24 \text{ л} \cdot 0.9 = 2.016$ л.

Ответ: объем образовавшегося фосфина составляет 2,016 л.