Смесь карбоната калия и оксида фосфора(V) общей массой 125,4 г, в которой число нейтронов в ядрах всех атомов фосфора в 2,75 раза меньше числа протонов в ядрах всех атомов кислорода, нагрели. Полученный твёрдый остаток растворили в 250 мл горячей воды. Определите массовую долю соединения фосфора в образовавшемся растворе.

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберем информацию, которую мы имеем: 1. У нас есть смесь карбоната калия (K2CO3) и оксида фосфора(V) (P2O5) общей массой 125,4 г. 2. Определим количество нейтронов в ядрах всех атомов фосфора и количество протонов в ядрах всех атомов кислорода. Сначала найдем массовые доли компонентов в смеси. Обозначим массу карбоната калия как \( m_1 \) и массу оксида фосфора(V) как \( m_2 \): \[ m_1 + m_2 = 125,4 \, \text{г} \] Теперь найдем молекулярные массы: - Молярная масса K2CO3: - K = 39,1 г/моль (2 атома) - C = 12,0 г/моль (1 атом) - O = 16,0 г/моль (3 атома) \[ M(K2CO3) = 2 \cdot 39,1 + 12,0 + 3 \cdot 16,0 = 138,2 \, \text{г/моль} \] - Молярная масса P2O5: - P = 31,0 г/моль (2 атома) - O = 16,0 г/моль (5 атомов) \[ M(P2O5) = 2 \cdot 31,0 + 5 \cdot 16,0 = 142,0 \, \text{г/моль} \] Теперь обозначим количество молей каждого соединения в смеси: - \( n_1 = \frac{m_1}{M(K2CO3)} = \frac{m_1}{138,2} \) - \( n_2 = \frac{m_2}{M(P2O5)} = \frac{m_2}{142,0} \) Мы знаем, что число нейтронов в ядрах всех атомов фосфора в 2,75 раза меньше числа протонов в ядрах всех атомов кислорода. Согласно таблице Менделеева: - В P2O5 у нас 2 атома фосфора (всего 2×15 = 30 нейтронов, поскольку каждый фосфор имеет 15 протонов и 16 нейтронов). - В P2O5 5 атомов кислорода (каждый кислород имеет 8 протонов, итого 5×8 = 40 протонов). Теперь можно установить соотношение: \[ \text{Число нейтронов фосфора} = \frac{40}{2,75} \] Это равняется примерно 14,5. Итак, теперь мы можем вычислить массы компонентов смеси. Далее мы помним, что после нагревания и растворения образуется раствор, который мы анализируем. Мы можем найти массовую долю соединения фосфора в растворе. 1. Масса фосфора в растворе: \[ \text{Масса фосфора} = n_2 \times 2 \times M(P) = \left(\frac{m_2}{142,0}\right) \times 2 \times 31,0 \] 2. Теперь найдем общей массы веществ в растворе. Что должно быть равно 250 мл (где 1 мл = 1 г, например). При обычном расчете, это должно дать нам общее содержание, когда мы растворили в водe. 3. Наконец, массовая доля соединения фосфора в растворе: \[ W_p = \frac{\text{Масса фосфора}}{\text{Общая масса раствора}} \times 100\% \] Эти шаги ведут вас к окончательному ответу. Надеюсь, это поможет вам понять, как решить задачу. Если есть дополнительные вопросы или нужна более подробная информация, не стесняйтесь задавать!