Номер 1141, страница 179 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1141. *Твёрдое простое вещество А тёмно-красного цвета, образованное химическим элементом, на внешнем электронном слое которого находятся 5 электронов, сожгли в избытке кислорода. В результате реакции образовалось вещество Б. При растворении вещества Б в избытке воды образовалось вещество В, раствор которого окрашивает лакмус в красный цвет. Вещество В, реагируя с гидроксидом калия, может образовать одну среднюю соль Г и две кислые соли Д и Е. При взаимодействии раствора средней соли Г с раствором хлорида кальция образуется осадок Ж. Установите химические формулы веществ А, Б, В, Г, Д, Е и Ж. Составьте уравнения химических реакций.

Установите химические формулы веществ А, Б, В, Г, Д, Е и Ж.

1. Вещество А – это твёрдое простое вещество тёмно-красного цвета. Оно образовано химическим элементом, на внешнем электронном слое которого находится 5 валентных электронов. Это элемент VА группы Периодической системы. Среди элементов этой группы (азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут) только фосфор существует в виде аллотропной модификации красного цвета (красный фосфор). Следовательно, вещество А – это фосфор ($P$).

2. Вещество А (фосфор) сожгли в избытке кислорода, в результате чего образовалось вещество Б. При горении фосфора в избытке кислорода образуется его высший оксид – оксид фосфора(V), молекулярная формула которого $P_4O_{10}$. Следовательно, вещество Б – это $P_4O_{10}$.

3. При растворении вещества Б ($P_4O_{10}$) в избытке воды образовалось вещество В, раствор которого окрашивает лакмус в красный цвет. Это указывает на образование кислоты. Оксид фосфора(V) является кислотным оксидом и при взаимодействии с водой образует ортофосфорную кислоту. Следовательно, вещество В – это $H_3PO_4$.

4. Вещество В ($H_3PO_4$) является трехосновной кислотой. При реакции с гидроксидом калия ($KOH$) она может образовывать одну среднюю соль (Г) и две кислые соли (Д и Е).

Средняя соль Г, образующаяся при полной нейтрализации кислоты, – это фосфат калия ($K_3PO_4$).

Кислые соли Д и Е, образующиеся при неполной нейтрализации, – это дигидрофосфат калия ($KH_2PO_4$) и гидрофосфат калия ($K_2HPO_4$).

5. При взаимодействии раствора средней соли Г ($K_3PO_4$) с раствором хлорида кальция ($CaCl_2$) образуется осадок Ж. В результате реакции ионного обмена между фосфатом калия и хлоридом кальция образуется нерастворимый в воде фосфат кальция. Следовательно, вещество Ж – это $Ca_3(PO_4)_2$.

Ответ:

А: $P$ (фосфор)

Б: $P_4O_{10}$ (оксид фосфора(V))

В: $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота)

Г: $K_3PO_4$ (фосфат калия)

Д: $KH_2PO_4$ (дигидрофосфат калия)

Е: $K_2HPO_4$ (гидрофосфат калия)

Ж: $Ca_3(PO_4)_2$ (фосфат кальция)

Составьте уравнения химических реакций.

1. Горение красного фосфора в избытке кислорода с образованием оксида фосфора(V):

$4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$

2. Реакция оксида фосфора(V) с избытком воды с образованием ортофосфорной кислоты:

$P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4H_3PO_4$

3. Реакции ортофосфорной кислоты с гидроксидом калия с образованием различных солей:

- Образование средней соли Г (фосфата калия):

$H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O$

- Образование кислой соли Д (дигидрофосфата калия):

$H_3PO_4 + KOH \rightarrow KH_2PO_4 + H_2O$

- Образование кислой соли Е (гидрофосфата калия):

$H_3PO_4 + 2KOH \rightarrow K_2HPO_4 + 2H_2O$

4. Реакция обмена между раствором фосфата калия и раствором хлорида кальция с образованием осадка фосфата кальция:

$2K_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6KCl$

Ответ:

$4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$

$P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4H_3PO_4$

$H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O$

$H_3PO_4 + KOH \rightarrow KH_2PO_4 + H_2O$

$H_3PO_4 + 2KOH \rightarrow K_2HPO_4 + 2H_2O$

$2K_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6KCl$