К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88%.

Question 1

Задача Задача №2479209

А

Аноним

12 декабря 2024 08:09 · публичный вопрос

А

Аноним 12 декабря 2024 08:09

К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88%.

Answer

Для решения задачи сначала определим, какие вещества участвуют в реакции и какой осадок образуется.

Запись химической реакции. Хлорид кальция (CaCl₂) реагирует с фосфатом натрия (Na₃PO₄) с образованием фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂), который является нерастворимым в воде и может образовывать осадок:

\[ 3 \, \text{CaCl}_2 + 2 \, \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6 \, \text{NaCl} \]

Определим количество реагентов. Найдем количество (моли) каждой из веществ.

Для CaCl₂:
- Молярная масса CaCl₂ = 40,08 (Ca) + 35,45 * 2 (Cl) = 110,98 г/моль.
- Количество CaCl₂: \[ n(\text{CaCl}_2) = \frac{4,1 \, \text{г}}{110,98 \, \text{г/моль}} \approx 0,037 \, \text{моль} \]
Для Na₃PO₄:
- Молярная масса Na₃PO₄ = 22,99 * 3 (Na) + 30,97 (P) + 16 * 4 (O) = 163,94 г/моль.
- Количество Na₃PO₄: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{4,1 \, \text{г}}{163,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,025 \, \text{моль} \]

Определим, какой реагент является лимитирующим. Из уравнения реакции видно, что на 3 моль CaCl₂ требуется 2 моль Na₃PO₄. Проверим соотношение моль:

Для 0,037 моль CaCl₂ потребуется: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{2}{3} \times 0,037 \approx 0,025 \, \text{моль} \]

Значит, Na₃PO₄ будет лимитирующим реагентом.

Рассчитаем количество осадка Ca₃(PO₄)₂, который образуется. Из уравнения реакции видно, что 2 моль Na₃PO₄ даёт 1 моль Ca₃(PO₄)₂. Следовательно:

\[ n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = \frac{0,025 \, \text{моль}}{2} = 0,0125 \, \text{моль} \]

Теперь найдем массу осадка Ca₃(PO₄)₂. Молярная масса Ca₃(PO₄)₂:

\[ \text{Молярная масса} = 40,08 * 3 + 30,97 + 16 * 8 = 310,18 \, \text{г/моль} \]

Масса осадка:

\[ m(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \times \text{Молярная масса} = 0,0125 \, \text{моль} \times 310,18 \, \text{г/моль} \approx 3,876 \, \text{г} \]

Учитываем выход продукта реакции, который составляет 88%:

\[ m_{\text{осадка, реальный}} = 3,876 \, \text{г} \times 0,88 \approx 3,414 \, \text{г} \]

Таким образом, масса полученного осадка составляет приблизительно 3,41 г.

Question 2

К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88%.

Answer

Для решения задачи сначала определим, какие вещества участвуют в реакции и какой осадок образуется. 1. **Запись химической реакции**. Хлорид кальция (CaCl₂) реагирует с фосфатом натрия (Na₃PO₄) с образованием фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂), который является нерастворимым в воде и может образовывать осадок: \[ 3 \, \text{CaCl}_2 + 2 \, \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6 \, \text{NaCl} \] 2. **Определим количество реагентов**. Найдем количество (моли) каждой из веществ. - Для CaCl₂: - Молярная масса CaCl₂ = 40,08 (Ca) + 35,45 * 2 (Cl) = 110,98 г/моль. - Количество CaCl₂: \[ n(\text{CaCl}_2) = \frac{4,1 \, \text{г}}{110,98 \, \text{г/моль}} \approx 0,037 \, \text{моль} \] - Для Na₃PO₄: - Молярная масса Na₃PO₄ = 22,99 * 3 (Na) + 30,97 (P) + 16 * 4 (O) = 163,94 г/моль. - Количество Na₃PO₄: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{4,1 \, \text{г}}{163,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,025 \, \text{моль} \] 3. **Определим, какой реагент является лимитирующим**. Из уравнения реакции видно, что на 3 моль CaCl₂ требуется 2 моль Na₃PO₄. Проверим соотношение моль: - Для 0,037 моль CaCl₂ потребуется: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{2}{3} \times 0,037 \approx 0,025 \, \text{моль} \] Значит, Na₃PO₄ будет лимитирующим реагентом. 4. **Рассчитаем количество осадка Ca₃(PO₄)₂, который образуется**. Из уравнения реакции видно, что 2 моль Na₃PO₄ даёт 1 моль Ca₃(PO₄)₂. Следовательно: \[ n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = \frac{0,025 \, \text{моль}}{2} = 0,0125 \, \text{моль} \] 5. **Теперь найдем массу осадка Ca₃(PO₄)₂**. Молярная масса Ca₃(PO₄)₂: \[ \text{Молярная масса} = 40,08 * 3 + 30,97 + 16 * 8 = 310,18 \, \text{г/моль} \] Масса осадка: \[ m(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \times \text{Молярная масса} = 0,0125 \, \text{моль} \times 310,18 \, \text{г/моль} \approx 3,876 \, \text{г} \] 6. **Учитываем выход продукта реакции, который составляет 88%**: \[ m_{\text{осадка, реальный}} = 3,876 \, \text{г} \times 0,88 \approx 3,414 \, \text{г} \] Таким образом, масса полученного осадка составляет приблизительно 3,41 г.