Номер 457, страница 89 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

457. Укажите верные соотношения между химическими количествами веществ, участвующих в реакции оксида фосфора(V) с водой:

а) $n(\text{P}_2\text{O}_5) = 2 \cdot n(\text{H}_3\text{PO}_4);$

б) $n(\text{H}_3\text{PO}_4) = \frac{2}{3} \cdot n(\text{H}_2\text{O});$

в) $n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{1}{3} \cdot n(\text{P}_2\text{O}_5);$

г) $n(\text{H}_3\text{PO}_4) = 2 \cdot n(\text{P}_2\text{O}_5).$

Решение

Для того чтобы определить верные соотношения между химическими количествами веществ ($n$), необходимо составить и сбалансировать уравнение химической реакции оксида фосфора(V) ($P_2O_5$) с водой ($H_2O$). Оксид фосфора(V) — это кислотный оксид, который при взаимодействии с водой образует ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$).

Запишем уравнение реакции: $$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$$

Стехиометрические коэффициенты в сбалансированном уравнении показывают соотношение молей реагентов и продуктов. В данной реакции 1 моль $P_2O_5$ реагирует с 3 молями $H_2O$, образуя 2 моля $H_3PO_4$.

Следовательно, соотношение химических количеств веществ можно записать в виде пропорции: $$\frac{n(P_2O_5)}{1} = \frac{n(H_2O)}{3} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$$

Теперь проанализируем каждое из предложенных соотношений на основе этой пропорции.

а) $n(P_2O_5) = 2 \cdot n(H_3PO_4)$

Из пропорции $\frac{n(P_2O_5)}{1} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$ получаем $2 \cdot n(P_2O_5) = n(H_3PO_4)$, или $n(P_2O_5) = \frac{1}{2}n(H_3PO_4)$. Предложенное соотношение неверно.

Ответ: неверно.

б) $n(H_3PO_4) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2O)$

Из пропорции $\frac{n(H_2O)}{3} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$ получаем $2 \cdot n(H_2O) = 3 \cdot n(H_3PO_4)$. Выражая $n(H_3PO_4)$, имеем: $n(H_3PO_4) = \frac{2}{3}n(H_2O)$. Предложенное соотношение верно.

Ответ: верно.

в) $n(H_2O) = \frac{1}{3} \cdot n(P_2O_5)$

Из пропорции $\frac{n(P_2O_5)}{1} = \frac{n(H_2O)}{3}$ получаем $n(H_2O) = 3 \cdot n(P_2O_5)$. Предложенное соотношение неверно.

Ответ: неверно.

г) $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(P_2O_5)$

Из пропорции $\frac{n(P_2O_5)}{1} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$ получаем $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(P_2O_5)$. Предложенное соотношение верно.

Ответ: верно.

Таким образом, верными являются соотношения, указанные в пунктах б) и г).