5. Химический элемент, электронная конфигурация которого …3s23p3, образует оксид, массовая доля кислорода в котором равна 56,3 %. Данный оксид массой 7,1 г пропустили через раствор гидроксида бария массой 300 г с массовой долей щелочи, равной 10 %. Определите массу (г) выпавшего осадка.

Решение задачи (пошагово) 1) Определение элемента и оксида - Электронная конфигурация 3s2 3p3 соответствует фосфору (P, Z = 15). - Фосфор образует оксид с массовой долей кислорода 56,3%. Для оксида P4O10: масса O = 10×16 = 160, масса всего P4O10 = 4×31 + 10×16 ≈ 124 + 160 = 284, массовая доля O = 160/284 ≈ 0,563 ≈ 56,3%. Значит здесь оксид именно P4O10. 2) Запись реакции с образованием осадка - Реакция P4O10 с гидроксидом бария Ba(OH)2 даёт барий фосфат Ba3(PO4)2 и воду. Сбалансированное уравнение: P4O10 + 6 Ba(OH)2 → 2 Ba3(PO4)2 + 6 H2O - Осадок будет Ba3(PO4)2. 3) Определение количества фосфорного оксида в given оксиде - Масса оксида: 7,1 г, массовая доля кислорода 56,3% → масса O в оксиде = 0,563 × 7,1 ≈ 4,0 г. - Масса фосфора в оксиде: 7,1 г - 4,0 г ≈ 3,1 г. Но для стехиометрии нам важна молярная масса оксида. - Молярная масса P4O10 ≈ 4×31,0 + 10×16,0 = 124 + 160 = 284 г/моль. 4) Моли фосфорного оксида и требуемое количество Ba(OH)2 - Моли P4O10: n(P4O10) = 7,1 / 284 ≈ 0,0250 моль (точно 0,025 моль). - По уравнению реакции 1 моль P4O10 реагирует с 6 моль Ba(OH)2. Значит требуется: n(Ba(OH)2, затребованное) = 0,0250 × 6 = 0,150 моль. 5) Количество Ba(OH)2 в растворе - Раствор массой 300 г содержит щёлочи 10% по массе → масса Ba(OH)2 в растворе = 0,10 × 300 г = 30 г. - Молекулярная масса Ba(OH)2 ≈ 137,33 (Ba) + 2×17 (OH) ≈ 137,33 + 34 ≈ 171,33 г/моль. - Моли Ba(OH)2 в растворе: n(Ba(OH)2) ≈ 30 / 171,33 ≈ 0,175 моль. - Налицо избыток Ba(OH)2: 0,175 моль > 0,150 моль, следовательно осадок образуется полностью по лимитирующему реагенту P4O10. 6) Масса выпавшего осадка Ba3(PO4)2 - По уравнению реакции 1 моль P4O10 даёт 2 моль Ba3(PO4)2. Значит moles осадка: n(Ba3(PO4)2) = 0,0250 × 2 = 0,050 моль. - Молярная масса Ba3(PO4)2: - Ba: 3×137,33 ≈ 412 г/моль - P: 2×30,97 ≈ 61,9 г/моль - O: 8×16 = 128 г/моль - Итого ≈ 412 + 61,9 + 128 ≈ 601,9 г/моль ≈ 6.02×10^2 г/моль. - Масса осадка: m(Ba3(PO4)2) ≈ 0,050 моль × 601,9 г/моль ≈ 30,1 г. Ответ: примерно 30,1 грамма выпавшего осадка Ba3(PO4)2.