Номер 1166, страница 182 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1166. Рассчитайте массовую долю оксида фосфора(V) в составе двойного суперфосфата.

Дано:

Двойной суперфосфат, химическая формула - дигидрофосфат кальция $Ca(H_2PO_4)_2$.

Оксид фосфора(V), химическая формула - $P_2O_5$.

Относительные атомные массы (округленные):

$A_r(Ca) = 40$

$A_r(H) = 1$

$A_r(P) = 31$

$A_r(O) = 16$

Найти:

$\omega(P_2O_5)$ в $Ca(H_2PO_4)_2$ - ?

Решение:

Массовая доля оксида фосфора(V) в фосфорных удобрениях является условной величиной. Она показывает, какая масса $P_2O_5$ содержит такое же количество фосфора, как и данная масса удобрения. Для расчета необходимо найти отношение молярной массы эквивалентного количества оксида фосфора(V) к молярной массе двойного суперфосфата.

1. Рассчитаем молярную массу двойного суперфосфата ($Ca(H_2PO_4)_2$):

$M(Ca(H_2PO_4)_2) = A_r(Ca) + 2 \cdot (2 \cdot A_r(H) + A_r(P) + 4 \cdot A_r(O))$

$M(Ca(H_2PO_4)_2) = 40 + 2 \cdot (2 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (2 + 31 + 64) = 40 + 2 \cdot 97 = 234$ г/моль.

2. Рассчитаем молярную массу оксида фосфора(V) ($P_2O_5$):

$M(P_2O_5) = 2 \cdot A_r(P) + 5 \cdot A_r(O)$

$M(P_2O_5) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142$ г/моль.

3. Определим стехиометрическое соотношение. Одна формульная единица $Ca(H_2PO_4)_2$ содержит 2 атома фосфора. Одна формульная единица $P_2O_5$ также содержит 2 атома фосфора. Следовательно, 1 моль $Ca(H_2PO_4)_2$ по содержанию фосфора эквивалентен 1 моль $P_2O_5$.

4. Рассчитаем массовую долю $P_2O_5$ в двойном суперфосфате как отношение молярной массы $P_2O_5$ к молярной массе $Ca(H_2PO_4)_2$:

$\omega(P_2O_5) = \frac{M(P_2O_5)}{M(Ca(H_2PO_4)_2)} \cdot 100\%$

$\omega(P_2O_5) = \frac{142}{234} \cdot 100\% \approx 0.6068 \cdot 100\% \approx 60.68\%$

Ответ: массовая доля оксида фосфора(V) в составе двойного суперфосфата составляет приблизительно 60.68%.