На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 30 г фосфорной кислоты. Найдите массу фосфата калия? 3K20+2H,PO,→2K;PO,+3H,0
Для решения задачи сначала необходимо написать уравнение реакции с правильными формулами, а затем рассчитать массы реагентов и продуктов реакции.
Уравнение реакции:
\[ 3 K_2O + 2 H_3PO_4 \rightarrow 2 K_3PO_4 + 3 H_2O \]
Найдем количество вещества K₂O (оксида калия) по формуле: \[ n = \frac{m}{M} \] где \( m \) — масса, \( M \) — молярная масса.
Молярная масса K₂O:
- K = 39.1 г/моль (калий)
- O = 16 г/моль (кислород)
Молярная масса K₂O: \[ M_{K_2O} = 2 \cdot 39.1 + 16 = 94.2 \, \text{г/моль} \]
Найдем количество вещества: \[ n_{K_2O} = \frac{47}{94.2} \approx 0.499 \, \text{моль} \]
Найдем количество вещества H₃PO₄ (фосфорной кислоты).
Молярная масса H₃PO₄:
- H = 1 г/моль
- P = 31 г/моль
- O = 16 г/моль
Молярная масса H₃PO₄: \[ M_{H_3PO_4} = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль} \]
Найдем количество вещества: \[ n_{H_3PO_4} = \frac{30}{98} \approx 0.306 \, \text{моль} \]
Теперь определим, кто является лимитирующим реагентом. По уравнению реакции нам нужно 3 моль K₂O на 2 моль H₃PO₄. Таким образом, на 0.499 моль K₂O нам потребуется: \[ n_{H_3PO_4} = \frac{2}{3} \cdot 0.499 \approx 0.333 \, \text{моль} \]
Поскольку у нас всего 0.306 моль H₃PO₄, то лимитирующим реагентом является H₃PO₄.
Определим, какое количество K₃PO₄ получится из имеющегося количества H₃PO₄.
По уравнению реакции: 2 моль H₃PO₄ дают 2 моль K₃PO₄. Значит, 0.306 моль H₃PO₄ дадут: \[ n_{K_3PO_4} = 0.306 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу K₃PO₄.
Молярная масса K₃PO₄:
- K = 39.1 г/моль
- P = 31 г/моль
- O = 16 г/моль
Молярная масса K₃PO₄: \[ M_{K_3PO_4} = 3 \cdot 39.1 + 31 + 4 \cdot 16 \] \[ = 117.3 + 31 + 64 = 212.3 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу K₃PO₄: \[ m_{K_3PO_4} = n \cdot M = 0.306 \cdot 212.3 \approx 65.00 \, \text{г} \]
Таким образом, масса фосфата калия, полученного в результате реакции, составляет примерно 65 г.
