Рассчитайте, сколько граммов фосфора необходимо сжечь в кислороде, чтобы, растворив полученный оксид в 450 г. 25 %-ого раствора ортофосфорной кислоты, получив 50 %-ый раствор ортофосфорной кислоты.

Массовая концентрация определяется как w = mв / (mв + mр) , где mв - масса вещества, mр - масса растворителя. находим массу h3po4 в растворе 0,25 = mв/450, mв = 112,5г, отсюда масса воды в нашем растворе 450-112,5=337,5г. запишем уравнение реакции образования ортофосфорной кислоты: p2o5 + 3 h2o = 2 h3po4. при образовании кислоты также расходуется вода. молярная масса воды м (н2о) = 18г/моль, м (h3po4) = 98г/моль. таким образом при реакции 1г воды образуется 3,63г кислоты (см. уравнение) . теперь можно записать уравнение для получения новой концентрации: w1 = (mв+х) / [(mв+х) + (mр-у)] , где w1 - новая концентрация (0,5), х - масса кислоты, которую нужно прибавить к существующему раствору, у - количество воды, которое расходуется при этом. но кислоты образуется в 3,63 раза больше (по массе) , чем расходуется воды т. е. х = 3,63у. поэтому можно записать: w1 = (mв+3,63у) / [(mв+3,63у) + (mр-у)] , отсюда находим у = [w1*(mв + mр) - mв] /(3.63 - 2.63*w1), у = 48,596г (воды расходуется) , соответственно 337,5-48,596=288,9г воды осталось в растворе. масса кислоты, образовавшаяся при этом 3,63 * 48,596 = 176,4г. проверка: mв = 176,4 + 112,5 = 288,9г, mр = 288,9г, новая концентрация: w1 = 288,9/(288,9+288,9) = 0,5. определим необходимое количество оксида фосфора для образования кислоты. мы уже знаем, что требуется 48,596г воды для реакции. отсюда не трудно определить массу оксида (см. уравнение) . молярная масса его м (p2o5) = 2*30,9 + 5*16 = 141,8г/моль. таким образом при реакции 1 моль (141,8г) оксида расходуется 3 моль (54г) воды а при реакции х г оксида расходуется 48,596г воды. х = 127,6г оксида прореагирует. требуется 127,6г оксида фосфора. реакция окисления фосфора: 4р + 5о2 = 2р2о5. молярная масса фосфора м (р) = 30,9г/моль. таким образом для того, чтобы образовалось 2 моль (283,6г) оксида требуется 4 моль (123,6г) фосфора, а для образования 127,6г оксида - х. находим х = 55,6г фосфора нужно сжечь.

Рівняння реакції: k2co3 + h2so4 => k2so4 + h2o + co2 молекулярні маси: h2so4 - 98 г/моль складаємо пропорцію: 98 г сульфатної кислоти витісняють 22,4 л карбон оксиду 19,6 г сульфатної кислоти витісняють х л карбон оксиду знаходимо х: х=19,6*22,4/98=4,48 л відповідь: за реакцією виділиться 4,48 л карбон оксиду (н.у.)

4р+502=2р2о5

n=m/m;

n(p205)=14.2 г / 142 г/моль=0,1 моль

4/х=2/0,1

х= (0,1 *4)/2

х= 0,2 моль

m=n*m

m(p)=0,2*31=6,2г