Номер 8, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 4. Кислородные соединения хлора. Глава 1. Неметаллы - номер 8, страница 25.

Условие.

8. Сколько граммов оксида фосфора(V) можно получить из фосфора, используя кислород, полученный разложением 12,25 г бертолетовой соли?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(KClO_3) = 12,25 \text{ г}$

Найти:

$m(P_2O_5)$ - ?

Решение:

1. Сначала напишем уравнение реакции разложения бертолетовой соли (хлората калия $KClO_3$) и определим количество вещества кислорода ($O_2$), которое при этом образуется.

Молярная масса хлората калия $KClO_3$:

$M(KClO_3) = M(K) + M(Cl) + 3 \cdot M(O) = 39 + 35,5 + 3 \cdot 16 = 122,5 \text{ г/моль}$

Найдем количество вещества $KClO_3$ в 12,25 г:

$n(KClO_3) = \frac{m(KClO_3)}{M(KClO_3)} = \frac{12,25 \text{ г}}{122,5 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Уравнение реакции термического разложения хлората калия:

$2KClO_3 \xrightarrow{t} 2KCl + 3O_2\uparrow$

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $KClO_3$ образуется 3 моль $O_2$. По stoichiometry (соотношению коэффициентов) найдем количество вещества кислорода:

$\frac{n(KClO_3)}{2} = \frac{n(O_2)}{3}$

$n(O_2) = \frac{3 \cdot n(KClO_3)}{2} = \frac{3 \cdot 0,1 \text{ моль}}{2} = 0,15 \text{ моль}$

2. Весь полученный кислород вступает в реакцию с фосфором с образованием оксида фосфора(V) ($P_2O_5$). Так как в условии сказано "из фосфора", это означает, что фосфор находится в избытке, и расчет следует вести по кислороду.

Уравнение реакции горения фосфора:

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

Из уравнения реакции видно, что из 5 моль $O_2$ образуется 2 моль $P_2O_5$. Найдем количество вещества оксида фосфора(V):

$\frac{n(O_2)}{5} = \frac{n(P_2O_5)}{2}$

$n(P_2O_5) = \frac{2 \cdot n(O_2)}{5} = \frac{2 \cdot 0,15 \text{ моль}}{5} = 0,06 \text{ моль}$

3. Теперь вычислим массу оксида фосфора(V), зная его количество вещества.

Молярная масса оксида фосфора(V) $P_2O_5$:

$M(P_2O_5) = 2 \cdot M(P) + 5 \cdot M(O) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}$

Масса оксида фосфора(V):

$m(P_2O_5) = n(P_2O_5) \cdot M(P_2O_5) = 0,06 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 8,52 \text{ г}$

Ответ: можно получить 8,52 г оксида фосфора(V).