Михаил Space Висильевич
Ученик
(117)
1 месяц назад
m_P = 0.62 × 40г = 24.8г
m_S = 40г - m_P = 40г - 24.8г = 15.2г
Теперь мы знаем, что в смеси содержится 24.8 г фосфора и 15.2 г серы.
4 P + 5 O₂ → 2 P₂O₅
(P₂O₅) = 2 × 31 + 5 × 16 = 62 + 80 = 142 г/моль
n_P = m_P / M}} = 24.8 / 31 ≈ 0.8моль
n_(P₂O₅) = 0.8 / 4 × 2 = 0.4моль
m_(P₂O₅) = n_(P₂O₅) × M_(P₂O₅) = 0.4 × 142 ≈ 56.8г
(SO₂) = 32 + 2 × 16 = 32 + 32 = 64 г/моль
n_S = m_S / M}} = 15.2 / 32 ≈ 0.475моль
n_(SO₂) = n_S = 0.475моль
m_(SO₂) = n_(SO₂) × M_(SO₂) = 0.475 × 64 ≈ 30.4г
m_(оксидов) = m_(P₂O₅) + m_(SO₂) = 56.8 + 30.4 = 87.2г
Таким образом, масса оксидов, полученных в результате сгорания смеси, составляет 87.2 г.
Самый умный
Мастер
(2191)
1 месяц назад
Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Дано:
Масса смеси (S + P) = 40 г
Массовая доля фосфора (ω(P)) = 62% = 0.62
Найти:
Массу оксидов (m(оксидов))
Решение:
Найдем массу фосфора (P) и серы (S) в исходной смеси:
Масса фосфора: m(P) = Масса смеси * ω(P) = 40 г * 0.62 = 24.8 г
Масса серы: m(S) = Масса смеси - m(P) = 40 г - 24.8 г = 15.2 г
(Проверка: ω(S) = 100% - 62% = 38% = 0.38; m(S) = 40 г * 0.38 = 15.2 г. Верно.)
Запишем уравнения реакций горения серы и фосфора в кислороде:
При горении в избытке кислорода сера образует оксид серы(IV) (SO₂), а фосфор - оксид фосфора(V) (P₂O₅, который обычно существует в виде димера P₄O₁₀). Для расчетов удобнее использовать формулу P₂O₅.
S + O₂ → SO₂
4P + 5O₂ → 2P₂O₅ (или P₄O₁₀)
Рассчитаем молярные массы веществ:
M(S) ≈ 32 г/моль
M(P) ≈ 31 г/моль
M(SO₂) = M(S) + 2 * M(O) = 32 + 2 * 16 = 64 г/моль
M(P₂O₅) = 2 * M(P) + 5 * M(O) = 2 * 31 + 5 * 16 = 62 + 80 = 142 г/моль
Рассчитаем количество вещества (моль) серы и фосфора:
n(S) = m(S) / M(S) = 15.2 г / 32 г/моль = 0.475 моль
n(P) = m(P) / M(P) = 24.8 г / 31 г/моль = 0.8 моль
По уравнениям реакций найдем количество вещества (моль) образовавшихся оксидов:
Из уравнения S + O₂ → SO₂ следует, что n(SO₂) = n(S)
n(SO₂) = 0.475 моль
Из уравнения 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ следует, что n(P₂O₅) = n(P) / 2 (так как из 4 моль P образуется 2 моль P₂O₅, соотношение 4:2 или 2:1)
n(P₂O₅) = 0.8 моль / 2 = 0.4 моль
Рассчитаем массу образовавшихся оксидов:
Масса оксида серы(IV): m(SO₂) = n(SO₂) * M(SO₂) = 0.475 моль * 64 г/моль = 30.4 г
Масса оксида фосфора(V): m(P₂O₅) = n(P₂O₅) * M(P₂O₅) = 0.4 моль * 142 г/моль = 56.8 г
Найдем общую массу оксидов:
m(оксидов) = m(SO₂) + m(P₂O₅) = 30.4 г + 56.8 г = 87.2 г
Ответ: Масса оксидов, полученных в результате реакций, составляет 87.2 г.