Номер 2, страница 16 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Проверьте себя. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 2, страница 16.

Условие.

2. В атмосфере кислорода сожгли 20 г технического фосфора, содержащего 22,5 % негорючих примесей. Какую массу оксида фосфора(V) получили при сгорании этого образца?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{техн.}(P) = 20 \text{ г}$

$\omega_{примесей} = 22,5\% = 0,225$

Найти:

$m(P_2O_5) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения фосфора в кислороде с образованием оксида фосфора(V):

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. В реакцию вступает только чистый фосфор. Найдем массовую долю чистого фосфора в техническом образце:

$\omega(P) = 100\% - \omega_{примесей} = 100\% - 22,5\% = 77,5\% \text{ или } 0,775$

3. Рассчитаем массу чистого фосфора, которая вступит в реакцию:

$m(P) = m_{техн.}(P) \times \omega(P) = 20 \text{ г} \times 0,775 = 15,5 \text{ г}$

4. Найдем количество вещества (моль) чистого фосфора. Молярная масса фосфора $M(P)$ равна $31 \text{ г/моль}$.

$n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{15,5 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции определим количество вещества оксида фосфора(V), которое образуется. Соотношение количеств веществ фосфора и оксида фосфора(V) составляет:

$n(P) : n(P_2O_5) = 4 : 2 = 2 : 1$

Следовательно, количество вещества оксида фосфора(V) в два раза меньше количества вещества фосфора:

$n(P_2O_5) = \frac{n(P)}{2} = \frac{0,5 \text{ моль}}{2} = 0,25 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу образовавшегося оксида фосфора(V). Для этого сначала найдем его молярную массу:

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

Теперь найдем массу оксида фосфора(V):

$m(P_2O_5) = n(P_2O_5) \times M(P_2O_5) = 0,25 \text{ моль} \times 142 \text{ г/моль} = 35,5 \text{ г}$

Ответ: масса оксида фосфора(V), полученного при сгорании образца, составляет 35,5 г.