Фосфор смешали с избытком порошка алюминия. Навеску смеси массой 39,4 г нагрели в инертной атмосфере. Полученное твердое вещество охладили и полностью растворили в соляной кислоте, при этом выделилось 29,12 л (н. у.) газа. Определите массовую долю фосфора в исходной смеси. Напишите уравнения всех проведенных реакций.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Вариант ответа.
Запишем уравнения реакций:
$\ChemFormAl + P= AlP$ (1);
$\ChemFormAlP + 3HCl = AlCl_3 + PH_3\uparrow$ (2);
$\ChemForm2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$ (3).
Пусть в реакцию (1) вступило x моль фосфора и x моль алюминия, тогда в результате реакции (2) образовалось x моль газа ( $\ChemFormPH_3$ ).
Пусть в реакцию (3) вступило y моль алюминия, тогда в результате этой реакции получилось $\frac{3}{2} y$ моль газа ( $\ChemFormH_2$ ).
Составим систему:
$$$\begin{cases} \nu \rm ( PH_3 ) + \nu\rm ( H_2 ) = $\frac{\it V ( газов )}{\it V_M}$ \\[6pt] \it m\rm ( P ) + \it m\rm ( Al ) = \it m ( смеси ) \end{cases}$$$
Получаем:
$$$\begin{cases} x + $\frac{3}{2}$ y= $\frac{29 \\[6pt] 12}{22 \\[6pt] 4}$ 31x + 27 ( x + y ) =39 \\[6pt] 4. \end{cases}$$ $$\begin{cases} 2x + 3y=2 \\[6pt] 6058x + 27y=39 \\[6pt] 4 \end{cases}$$ $$\begin{cases} x=0 \\[6pt] 40y=0 \\[6pt] 60 \end{cases}$$$
Откуда $\nu\rm ( P ) =0,40$ моль, $m\rm ( P ) =\nu\rm ( P ) \cdot \it M\rm ( P ) = 0,40 \cdot 31=12,4$ (г).
$\omega \rm ( P ) = $\frac{\it m\rm ( P ) \cdot 100\%}{\it m ( смеси )}$ = $\frac{12,4 \cdot 100\%}{39,4}$ =31,5\%$
Ответ: 31,5%.
Запишем уравнения реакций:
$\ChemFormAl + P= AlP$ (1);
$\ChemFormAlP + 3HCl = AlCl_3 + PH_3\uparrow$ (2);
$\ChemForm2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$ (3).
Пусть в реакцию (1) вступило x моль фосфора и x моль алюминия, тогда в результате реакции (2) образовалось x моль газа ( $\ChemFormPH_3$ ).
Пусть в реакцию (3) вступило y моль алюминия, тогда в результате этой реакции получилось $\frac{3}{2} y$ моль газа ( $\ChemFormH_2$ ).
Составим систему:
$$$\begin{cases} \nu \rm ( PH_3 ) + \nu\rm ( H_2 ) = $\frac{\it V ( газов )}{\it V_M}$ \\[6pt] \it m\rm ( P ) + \it m\rm ( Al ) = \it m ( смеси ) \end{cases}$$$
Получаем:
$$$\begin{cases} x + $\frac{3}{2}$ y= $\frac{29 \\[6pt] 12}{22 \\[6pt] 4}$ 31x + 27 ( x + y ) =39 \\[6pt] 4. \end{cases}$$ $$\begin{cases} 2x + 3y=2 \\[6pt] 6058x + 27y=39 \\[6pt] 4 \end{cases}$$ $$\begin{cases} x=0 \\[6pt] 40y=0 \\[6pt] 60 \end{cases}$$$
Откуда $\nu\rm ( P ) =0,40$ моль, $m\rm ( P ) =\nu\rm ( P ) \cdot \it M\rm ( P ) = 0,40 \cdot 31=12,4$ (г).
$\omega \rm ( P ) = $\frac{\it m\rm ( P ) \cdot 100\%}{\it m ( смеси )}$ = $\frac{12,4 \cdot 100\%}{39,4}$ =31,5\%$
Ответ: 31,5%.
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 125097 • Задание №31
Медь растворили в концентрированной серной кислоте. Полученный раствор разбавили водой и добавили иодид калия....
ID 120585 • Задание №16
Дана схема превращений:
$CH$_3$CH$_2$Cl \reactrarrow0pt1 cmX\reactrarrow0pt1 cmCH$_3$CH$_2$COOH\reactrarrow0p...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...