Навеску фосфора, содержащую 9,03 1024электронов, сожгли в некотором количестве кислорода. В результате была получена смесь из двух сложных веществ, которую затем растворили в воде. Определите массовую долю оксида фосфора (V) в продуктах сгорания фосфора, если полученный раствор может полностью обесцветить 63,2 г 5 %-ного раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой. Ответ укажите в процентах и округлите до десятых.
В ответе запишите уравнение реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте искомых физических величин).
Класс, давай разберём по шагам и понятно объясню, как получить правильный ответ. Твоё текущее «ответа» нет, так что сделаем подсказку и пройдём по solution.
Что понял задача
- Навеску фосфора, содержащую 9,03·10^24 электронов. Так как на каждом атоме фосфора 15 электронов, это соответствует 1 молю фосфора (9,03·10^24 эл.-мол ≈ 1 моль).
- Фосфор сгорел в кислороде, образовались смеси оксидов фосфора (III) и (V): P2O3 и P2O5.
- Смесь растворили и обесцвечивали 63,2 г 5%-ного раствора KMnO4, подкисленного H2SO4. Значит, масса KMnO4 в растворе равна 5% от 63,2 g → 3,16 g KMnO4.
- По реакции между KMnO4 и фосфористой кислотой (H3PO3) и с учётом стехиометрии устанавливают, какое количество P оказалось в оксидах (III) и (V).
Ключевые шаги (быстрая подсказка)
1) Найди моль KMnO4: m(KMnO4) = 3,16 g; M(KMnO4) ≈ 158 g/mol → n(KMnO4) ≈ 0,02 моль.
2) По уравнению реакции 5 H3PO3 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 → ..., соотношение H3PO3 : KMnO4 = 5 : 2. Значит:
n(H3PO3) = (5/2) · n(KMnO4) = (5/2) · 0,02 = 0,05 моль.
3) Каждый молекула H3PO3 содержит 1 атом фосфора. Всего было 1 моль P (по шагу 1). Следовательно, общая моль P, которая образовала оксиды, равна 1 моль. Из того, что H3PO3 окисляется до H3PO4 (P в степени окисления +5), часть фосфора перейдёт в P2O5, а часть останется в P2O3.
4) Распределение P между оксидами из условий задачи даёт: n(P2O3) = 0,025 моль и n(P2O5) = 0,475 моль. Это удовлетворяет двум условиям: 2·0,025 + 2·0,475 = 1 моль P.
5) Массы оксидов:
- P2O3: M = 2·31 + 3·16 = 62 + 48 = 110 г/моль → m = 0,025 · 110 = 2,75 г
- P2O5: M = 2·31 + 5·16 = 62 + 80 = 142 г/моль → m = 0,475 · 142 = 67,45 г
6) Массовая доля оксида фосфора(V) в продуктах сгорания:
ω(P2O5) = m(P2O5) / (m(P2O5) + m(P2O3)) = 67,45 / (67,45 + 2,75) ≈ 0,9608 → 96,08% ≈ 96,1%.
Итого правильный ответ
- Массовая доля оксида фосфора (V) в продуктах сгорания: 0,9608 (или 96,08%, округление до десятых — 96,1%).
Пояснение по твоей ситуации
- Ты не дал ответ. Чтобы к ЕГЭ задаче получить верный балл, нужно сначала сформулировать уравнения, затем посчитать массы и количества веществ по шагам, как выше. Важно:
- правильно определить количество фосфора по числу электронов (1 моль P);
- верно учесть стехиометрию реакции KMnO4 с H3PO3 (соотношение 2 KMnO4 к 5 H3PO3);
- корректно распределить P между P2O3 и P2O5 так, чтобы общее количество P было 1 моль и чтобы массы оксидов сложились в общую массу продуктов.
Готов повторить решение по шагам с тобой в чате, если хочешь потренироваться на этом примере. Оцени мой ответ лайком или дизлайком.
