Фосфор, полученный восстановлением 221,4 кг фосфата, содержащего 30% примесей, сожгли в избытке кислорода и оксид фосфора(V) растворили в 138,6 дм³ воды с (NH)₄ - 20% (ρ = 0,92 г/см³). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Для решения задачи и понимания процесса вычисления массовых долей веществ в растворе, разберем её по этапам. ### Шаг 1: Определение массы чистого фосфата Исходные данные: - Масса фосфата (с примесями): 221,4 кг - Содержание примесей: 30% Таким образом, масса чистого фосфата (P) будет определяться как: \[ m_{\text{чистого фосфата}} = m_{\text{фосфата}} \times (1 - \text{доля примесей}) \] Подставим значения: \[ m_{\text{чистого фосфата}} = 221,4 \, \text{кг} \times (1 - 0,30) = 221,4 \, \text{кг} \times 0,70 = 154,98 \, \text{кг} \] ### Шаг 2: Определение массы оксида фосфора(V) Фосфор, получаемый из фосфата, будет окисляться до оксида фосфора(V) при сжигании в кислороде. Формула оксида фосфора(V) — P₂O₅. Для перехода от фосфата к оксиду фосфора(V) используем стехиометрические соотношения, где 1 моль P (фосфор) реагирует с 5 моль O₂, образуя 1 моль P₂O₅. Молярная масса фосфора (P) = 31 г/моль, молярная масса P₂O₅ = 142 г/моль. Сначала найдем, сколько моль фосфора у нас: \[ n_{\text{P}} = \frac{m_{\text{чистого фосфата}}}{M_{\text{P}}} \] \[ n_{\text{P}} = \frac{154980 \, \text{г}}{31 \, \text{г/моль}} \approx 5000 \, \text{моль} \] Количество оксида фосфора(V) будет: \[ n_{\text{P}_2\text{O}_5} = \frac{n_{\text{P}}}{2} = \frac{5000}{2} = 2500 \, \text{моль} \] Теперь определим массу P₂O₅: \[ m_{\text{P}_2\text{O}_5} = n_{\text{P}_2\text{O}_5} \times M_{\text{P}_2\text{O}_5} \] \[ m_{\text{P}_2\text{O}_5} = 2500 \, \text{моль} \times 142 \, \text{г/моль} = 355000 \, \text{г} = 355 \, \text{кг} \] ### Шаг 3: Анализ раствора Оксид фосфора(V) растворяется в воде, модифицируясь, и мы предположим образование фосфорной кислоты (H₃PO₄), что в расчетах часто упрощает работу. Дано: - Объем раствора: 138,6 дм³ и плотность: 0,92 г/см³. Сначала определим массу воды: \[ m_{\text{воды}} = V_{\text{воды}} \times \rho = 138,6 \, \text{дм}^3 \times 920 \, \text{г/дм}^3 = 127992 \, \text{г} = 127,992 \, \text{кг} \] Теперь суммируем массу всех компонент раствора: \[ m_{\text{раствора}} = m_{\text{воды}} + m_{\text{P}_2\text{O}_5} = 127,992 \, \text{кг} + 355 \, \text{кг} = 482,992 \, \text{кг} \] ### Шаг 4: Определение массовых долей веществ Теперь можем найти массовые доли всех компонент в растворе. 1. **Массовая доля воды (H₂O)**: \[ \omega_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{m_{\text{воды}}}{m_{\text{раствора}}} = \frac{127,992}{482,992} \approx 0,264 \] 2. **Массовая доля оксида фосфора(V) (P₂O₅)**: \[ \omega_{\text{P}_2\text{O}_5} = \frac{m_{\text{P}_2\text{O}_5}}{m_{\text{раствора}}} = \frac{355}{482,992} \approx 0,736 \] ### Шаг 5: Итог Итак, массовые доли веществ в полученном растворе: - Массовая доля воды (H₂O): **26,4%** - Массовая доля оксида фосфора(V) (P₂O₅): **73,6%** Таким образом, мы нашли массовые доли веществ в растворе и раскрыли этапы решения задачи с объяснением. Если нужна дополнительная информация или уточнения, обращайтесь!