Номер 94, страница 28 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

94. Магний реагирует с фосфорной кислотой согласно уравнению:

$3Mg + 2H_3PO_4 = Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2\uparrow$

Укажите верные соотношения между химическими количествами веществ, участвующих в этой реакции.

а) $n(Mg) = n(H_2);$

б) $n(Mg) = \frac{3}{2} \cdot n(H_3PO_4);$

в) $n(Mg_3(PO_4)_2) = 3 \cdot n(Mg);$

г) $n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(H_3PO_4);$

д) $n(Mg_3(PO_4)_2) = 3 \cdot n(H_2);$

е) $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(Mg_3(PO_4)_2);$

ж) $n(H_3PO_4) = \frac{1}{2} \cdot n(Mg_3(PO_4)_2);$

з) $n(H_3PO_4) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2).$

Решение

В соответствии с уравнением реакции $3Mg + 2H_3PO_4 = Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2\uparrow$, стехиометрические коэффициенты перед веществами показывают их молярные соотношения.

Соотношение химических количеств (количеств вещества в молях, обозначается как $n$) участников реакции равно соотношению их коэффициентов в уравнении:

$n(Mg) : n(H_3PO_4) : n(Mg_3(PO_4)_2) : n(H_2) = 3 : 2 : 1 : 3$

Это соотношение можно записать в виде пропорции, из которой удобно выражать количество одного вещества через количество другого:

$\frac{n(Mg)}{3} = \frac{n(H_3PO_4)}{2} = \frac{n(Mg_3(PO_4)_2)}{1} = \frac{n(H_2)}{3}$

Используя эту пропорцию, проверим каждое из предложенных соотношений.

а) $n(Mg) = n(H_2)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую магний и водород: $\frac{n(Mg)}{3} = \frac{n(H_2)}{3}$. Умножив обе части равенства на 3, получаем $n(Mg) = n(H_2)$. Соотношение верное.

Ответ: верно.

б) $n(Mg) = \frac{3}{2} \cdot n(H_3PO_4)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую магний и фосфорную кислоту: $\frac{n(Mg)}{3} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$. Чтобы выразить $n(Mg)$, умножим обе части на 3: $n(Mg) = \frac{3 \cdot n(H_3PO_4)}{2} = \frac{3}{2} n(H_3PO_4)$. Соотношение верное.

Ответ: верно.

в) $n(Mg_3(PO_4)_2) = 3 \cdot n(Mg)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую фосфат магния и магний: $\frac{n(Mg_3(PO_4)_2)}{1} = \frac{n(Mg)}{3}$. Отсюда следует, что $n(Mg_3(PO_4)_2) = \frac{1}{3} n(Mg)$. Таким образом, предложенное соотношение неверное.

Ответ: неверно.

г) $n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(H_3PO_4)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую водород и фосфорную кислоту: $\frac{n(H_2)}{3} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$. Чтобы выразить $n(H_2)$, умножим обе части на 3: $n(H_2) = \frac{3 \cdot n(H_3PO_4)}{2} = \frac{3}{2} n(H_3PO_4)$. Соотношение верное.

Ответ: верно.

д) $n(Mg_3(PO_4)_2) = 3 \cdot n(H_2)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую фосфат магния и водород: $\frac{n(Mg_3(PO_4)_2)}{1} = \frac{n(H_2)}{3}$. Отсюда следует, что $n(Mg_3(PO_4)_2) = \frac{1}{3} n(H_2)$. Таким образом, предложенное соотношение неверное.

Ответ: неверно.

е) $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(Mg_3(PO_4)_2)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую фосфорную кислоту и фосфат магния: $\frac{n(H_3PO_4)}{2} = \frac{n(Mg_3(PO_4)_2)}{1}$. Чтобы выразить $n(H_3PO_4)$, умножим обе части на 2: $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(Mg_3(PO_4)_2)$. Соотношение верное.

Ответ: верно.

ж) $n(H_3PO_4) = \frac{1}{2} \cdot n(Mg_3(PO_4)_2)$

Как показано в пункте е), верное соотношение имеет вид $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(Mg_3(PO_4)_2)$. Следовательно, данное соотношение неверное.

Ответ: неверно.

з) $n(H_3PO_4) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2)$

Рассмотрим часть пропорции, связывающую фосфорную кислоту и водород: $\frac{n(H_3PO_4)}{2} = \frac{n(H_2)}{3}$. Чтобы выразить $n(H_3PO_4)$, умножим обе части на 2: $n(H_3PO_4) = \frac{2 \cdot n(H_2)}{3} = \frac{2}{3} n(H_2)$. Соотношение верное.

Ответ: верно.