Для решения задачи необходимо определить массу кислорода, вступившего в реакцию горения фосфора, по уравнению реакции и массе полученного оксида фосфора (V).
Шаг 1. Запишем уравнение реакции:
Уравнение дано:
4P + 5O₂ → 2P₂O₅
Это означает, что:
- 4 молекулы фосфора (P)
- реагируют с 5 молекулами кислорода (O₂)
- образуя 2 молекулы фосфора пентаоксида (P₂O₅)
Шаг 2. Определим молярные массы веществ:
Масса атома фосфора (P) ≈ 31 г/моль
Масса молекулы O₂ = 2 × 16 г/моль = 32 г/моль
Масса молекулы P₂O₅:
P₂O₅ состоит из 2 атомов фосфора и 5 атомов кислорода:
( M_{P_2O_5} = 2 \times 31 + 5 \times 16 = 62 + 80 = 142, \text{г/моль} )
Шаг 3. Найдём количество молей полученного оксида:
Дана масса P₂O₅ — 71 г.
Количество молей P₂O₅:
[
n_{P_2O_5} = \frac{71, \text{г}}{142, \text{г/моль}} = 0.5, \text{моль}
]
Шаг 4. Определим, сколько молей P и O₂ участвовало:
Из уравнения реакции:
- 2 молекулы P₂O₅ образуются из 4 молекул P и 5 молекул O₂.
- Значит, коэффициенты:
при P — 4, при O₂ — 5, при P₂O₅ — 2.
Количество молей P, которое участвовало, равно:
[
n_P = \frac{4}{2} \times n_{P_2O_5} = 2 \times 0.5 = 1, \text{моль}
]
Количество молей O₂ —:
[
n_{O_2} = \frac{5}{2} \times n_{P_2O_5} = 2.5 \times 0.5 = 1.25, \text{моль}
]
Шаг 5. Найдём массу кислорода:
Масса O₂:
[
m_{O_2} = n_{O_2} \times 32, \text{г/моль} = 1.25 \times 32 = 40, \text{г}
]
Ответ: масса кислорода, вступившего в реакцию, равна 40 г.
Правильный ответ: а) 40 г.
