Задание №52956 ЕГЭ Химии

Уравнения реакций:

1) 4P + 5O₂  → 2P₂O₅

2) 4P + 3O₂  → 2P₂O₃

3) P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

4) P₂O₃ + 3H₂O → 2H₃PO₃

5) 5H₃PO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5H₃PO₄ + 3H₂O

 

Вычислим массу и количество вещества перманганата калия, вступившего в реакцию:

m(KMnO₄) = 63,2 • 5% : 100% = 3,16 ;

n(KMnO₄) = 3,16 : 158 = 0,02 моль.

С перманганатом калия реагирует только фосфористая кислота, по уравнению реакции

n(H₃PO₃) : n(KMnO₄) = 5 : 2,

следовательно

n(H₃PO₃) = 0,05 моль, а  n(P₂O₃) = 0,025 моль.

Количество вещества фосфора, превратившегося в оксид фосфора (III):

n_I(P) = 0,05 моль.

Вычислим общее количество вещества фосфора, сожженного в кислороде:

n(e) = N(e)/N_A = 9,03 • 10²⁴/6,02 • 10²³ = 15 моль

n(e)/n(P) = 15/1

n_общ.(P) = 15/1 = 1 моль.

Тогда количество фосфора, превратившегося в оксид фосфора (V): 

n_II(P) = 1 − 0,05 = 0,95 моль, а n(P₂O₅) = 0,475 моль.

Массы образующихся оксидов фосфора (III) и (V) равны:

m(P₂O₃) = 0,025 • 110 = 2,75 г;

m(P₂O₅) = 0,475 • 142 = 67,45 г.

Массовая доля оксида фосфора (V) в продуктах сгорания фосфора равна:

ω(P₂O₅) = 67,45 : (67,45 + 2,75) • 100% = 0,9608 или 96,1%.