Номер 5-34, страница 57 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-34. Рассчитайте, хватит ли 35,5 г фосфорного ангидрида $P_2O_5$ для получения

а) 15,5 г фосфора;

б) 24,8 г фосфора;

в) 9,3 г фосфора;

г) 21,7 г фосфора?

Для решения задачи необходимо сначала рассчитать максимальную массу фосфора, которую можно получить из 35,5 г фосфорного ангидрида ($P_2O_5$), а затем сравнить это значение с массами, указанными в каждом подпункте.

Дано:

Масса фосфорного ангидрида $m(P_2O_5) = 35,5 \text{ г}$

Требуемые массы фосфора:

а) $m_a(P) = 15,5 \text{ г}$

б) $m_б(P) = 24,8 \text{ г}$

в) $m_в(P) = 9,3 \text{ г}$

г) $m_г(P) = 21,7 \text{ г}$

Найти:

Для каждого случая (а, б, в, г) определить, хватит ли имеющейся массы $P_2O_5$ для получения требуемой массы фосфора P.

Решение:

Все расчеты будем вести в граммах для удобства, так как соотношение масс не зависит от выбранной единицы (граммы или килограммы).

1. Определим молярную массу оксида фосфора(V), $P_2O_5$. Используем относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы: $Ar(P) \approx 31$, $Ar(O) \approx 16$.
$M(P_2O_5) = 2 \cdot Ar(P) + 5 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества (в молях) фосфорного ангидрида массой 35,5 г.
$\nu(P_2O_5) = \frac{m(P_2O_5)}{M(P_2O_5)} = \frac{35,5 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$.

3. Согласно химической формуле $P_2O_5$, в 1 моль соединения содержится 2 моль атомов фосфора. Найдем количество вещества атомов фосфора.
$\nu(P) = 2 \cdot \nu(P_2O_5) = 2 \cdot 0,25 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$.

4. Рассчитаем максимальную массу фосфора, которую теоретически можно извлечь из 35,5 г $P_2O_5$.
$m_{max}(P) = \nu(P) \cdot M(P) = 0,5 \text{ моль} \cdot 31 \text{ г/моль} = 15,5 \text{ г}$.

5. Сравним полученную максимальную массу фосфора (15,5 г) с требуемыми массами в каждом пункте.

а) 15,5 г фосфора
Сравнение: $15,5 \text{ г (требуется)} = 15,5 \text{ г (максимально возможно)}$.
Массы равны, следовательно, фосфорного ангидрида хватит.

Ответ: хватит.

б) 24,8 г фосфора
Сравнение: $24,8 \text{ г (требуется)} > 15,5 \text{ г (максимально возможно)}$.
Требуемая масса больше возможной, следовательно, фосфорного ангидрида не хватит.

Ответ: не хватит.

в) 9,3 г фосфора
Сравнение: $9,3 \text{ г (требуется)} < 15,5 \text{ г (максимально возможно)}$.
Требуемая масса меньше возможной, следовательно, фосфорного ангидрида хватит.

Ответ: хватит.

г) 21,7 г фосфора
Сравнение: $21,7 \text{ г (требуется)} > 15,5 \text{ г (максимально возможно)}$.
Требуемая масса больше возможной, следовательно, фосфорного ангидрида не хватит.

Ответ: не хватит.