Какова массовая доля соединения фосфора в растворе, если смесь карбоната калия и оксида фосфора(V) общей массой 125,4 г, в которой число нейтронов в ядрах всех атомов фосфора в 2,75 раза меньше числа протонов в ядрах всех атомов кислорода, была нагрета и полученный твёрдый остаток растворили в 250 мл горячей воды?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия массовая доля фосфора карбонат калия оксид фосфора химия растворов нейтроны и протоны твёрдый остаток растворение в воде Новый

Для решения этой задачи нам нужно последовательно выяснить, сколько фосфора содержится в образовавшемся растворе, а затем рассчитать массовую долю фосфора в этом растворе.

Шаг 1: Определение количества атомов фосфора и кислорода.

Из условия задачи мы знаем, что число нейтронов в ядрах всех атомов фосфора в 2,75 раза меньше числа протонов в ядрах всех атомов кислорода.

• Атомная масса фосфора (P) равна 31, а число протонов (Z) в нем равно 15. Следовательно, число нейтронов (N) в атоме фосфора: N = 31 - 15 = 16.
• Атомная масса кислорода (O) равна 16, а число протонов в нем равно 8. Следовательно, у нас есть 8 протонов в каждом атоме кислорода.

Теперь мы можем записать соотношение:

N(P) = 2,75 * Z(O)

16 = 2,75 * 8

Это уравнение верно, так как 2,75 * 8 = 22.

Шаг 2: Определение массы соединения.

Согласно условию, у нас есть смесь карбоната калия (K2CO3) и оксида фосфора(V) (P2O5) общей массой 125,4 г.

Нам нужно определить, сколько фосфора содержится в этой смеси. Для этого найдем молекулярные массы:

• Молярная масса K2CO3 = 2*39 + 12 + 3*16 = 138 г/моль.
• Молярная масса P2O5 = 2*31 + 5*16 = 142 г/моль.

Теперь мы можем составить уравнение для массы смеси:

m(K2CO3) + m(P2O5) = 125,4 г

Шаг 3: Определение массовой доли фосфора в растворе.

Теперь, чтобы найти массовую долю фосфора, нам нужно знать, сколько фосфора содержится в образовавшемся растворе.

В 1 моле P2O5 содержится 2 моль фосфора, что соответствует 2*31 г = 62 г фосфора.

Теперь, если мы знаем, что вся масса смеси равна 125,4 г, мы можем предположить, что вся масса P2O5 пошла в раствор:

Масса фосфора в растворе = (масса P2O5 / молярная масса P2O5) * масса фосфора в 1 моле P2O5.

Шаг 4: Применение формулы для массовой доли.

Массовая доля фосфора (w) в растворе рассчитывается по формуле:

w = (маса фосфора / общая масса раствора) * 100%

Где:

• масса фосфора = 62 г (если вся масса P2O5 пошла в раствор).
• общая масса раствора = 125,4 г (масса смеси).

Теперь подставляем значения:

w = (62 / 125,4) * 100% = 49,4%

Ответ: Массовая доля соединения фосфора в растворе составляет примерно 49,4%.