Номер 5, страница 99 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 25. Кислоты, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 5, страница 99.

5. Определите массу фосфорной кислоты, полученной реакцией обмена между 620 кг фосфата кальция с серной кислотой. Какое количество вещества серной кислоты потребовалось для реакции?

Дано:

Решение:

Дано:

$m(Ca_3(PO_4)_2) = 620 \text{ кг}$

Перевод всех данных в систему СИ:

$m(Ca_3(PO_4)_2) = 620 \times 10^3 \text{ г}$

Найти:

$m(H_3PO_4) - ?$

$n(H_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции обмена между фосфатом кальция и серной кислотой. Продуктами реакции являются фосфорная кислота и сульфат кальция, который выпадает в осадок.

$Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4 \downarrow$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах. Используем значения относительных атомных масс из Периодической таблицы, округленные до целых чисел.

Молярная масса фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$):

$M(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \times 40 + 2 \times (31 + 4 \times 16) = 120 + 2 \times 95 = 310 \text{ г/моль}$.

Молярная масса фосфорной кислоты ($H_3PO_4$):

$M(H_3PO_4) = 3 \times 1 + 31 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества фосфата кальция, вступившего в реакцию, используя массу в граммах:

$n(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{m(Ca_3(PO_4)_2)}{M(Ca_3(PO_4)_2)} = \frac{620000 \text{ г}}{310 \text{ г/моль}} = 2000 \text{ моль}$.

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение реагентов и продуктов следующее:

$n(Ca_3(PO_4)_2) : n(H_2SO_4) : n(H_3PO_4) = 1 : 3 : 2$.

На основе этого соотношения рассчитаем количество вещества серной кислоты, необходимое для реакции, и количество вещества фосфорной кислоты, которое образуется.

Количество вещества серной кислоты:

$n(H_2SO_4) = 3 \times n(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \times 2000 \text{ моль} = 6000 \text{ моль}$.

Количество вещества фосфорной кислоты:

$n(H_3PO_4) = 2 \times n(Ca_3(PO_4)_2) = 2 \times 2000 \text{ моль} = 4000 \text{ моль}$.

5. Наконец, рассчитаем массу полученной фосфорной кислоты:

$m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \times M(H_3PO_4) = 4000 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 392000 \text{ г}$.

Переведем массу в килограммы:

$m(H_3PO_4) = 392 \text{ кг}$.

Ответ: масса полученной фосфорной кислоты составляет 392 кг; для реакции потребовалось 6000 моль (6 кмоль) серной кислоты.