Каковы основные понятия и законы химии? В билет № 1 указано, что в 1 л воды растворили 20 грамм фосфорного ангидрида. Как можно вычислить массовую долю фосфорной кислоты в получившемся растворе (при плотности 1 г/см3)? Кроме того, какой объем азота будет реагировать с 6 л водорода?

Химия 11 класс Основные понятия и законы химии основные понятия химии законы химии массовая доля фосфорной кислоты плотность раствора объём азота реакция водорода с азотом химические расчеты фосфорный ангидрид растворы в химии химия 11 класс Новый

Давайте разберем ваш вопрос по частям, начиная с основных понятий и законов химии, а затем перейдем к расчетам.

Основные понятия и законы химии:

• Массовая доля вещества: Это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах.
• Закон сохранения массы: В закрытой системе масса веществ до реакции равна массе веществ после реакции.
• Закон постоянства состава: Химическое соединение всегда состоит из одних и тех же элементов в фиксированном соотношении.
• Закон эквивалентов: В химических реакциях массы реагирующих веществ относятся как малые целые числа.

Теперь перейдем к расчету массовой доли фосфорной кислоты в растворе:

1. Сначала найдем массу раствора. Плотность раствора равна 1 г/см³, что означает, что 1 литр (1000 см³) раствора будет весить 1000 грамм.
2. Теперь найдем массу фосфорного ангидрида (P2O5), который мы растворили. У нас 20 грамм P2O5.
3. Теперь мы можем найти массу раствора. Масса раствора = масса воды + масса P2O5. Так как в 1 литре воды масса равна 1000 грамм, то:
• Масса раствора = 1000 г (вода) + 20 г (P2O5) = 1020 г.
4. Теперь найдем массовую долю фосфорной кислоты. Сначала нужно определить, сколько фосфорной кислоты (H3PO4) образуется из 20 грамм P2O5. Для этого используем уравнение реакции:
• P2O5 + 3H2O → 2H3PO4.
5. Теперь найдем молекулярные массы:
• Масса P2O5 = 2*31 (P) + 5*16 (O) = 62 + 80 = 142 г/моль.
• Масса H3PO4 = 3*1 (H) + 31 (P) + 4*16 (O) = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль.
6. Теперь найдем, сколько молей P2O5 у нас:
• Количество молей P2O5 = 20 г / 142 г/моль ≈ 0.141 моль.
7. Согласно уравнению реакции, из 1 моль P2O5 образуется 2 моля H3PO4, следовательно:
• Количество молей H3PO4 = 0.141 моль * 2 = 0.282 моль.
8. Теперь найдем массу образовавшейся H3PO4:
• Масса H3PO4 = 0.282 моль * 98 г/моль ≈ 27.6 г.
9. Теперь можем найти массовую долю H3PO4 в растворе:
• Массовая доля H3PO4 = (27.6 г / 1020 г) * 100% ≈ 2.71%.

Теперь перейдем ко второму вопросу о реакции водорода с азотом:

Реакция между водородом (H2) и азотом (N2) происходит по следующему уравнению:

• N2 + 3H2 → 2NH3.

Согласно уравнению, 1 моль азота реагирует с 3 молями водорода. Теперь найдем, сколько молей водорода у нас есть:

• Объем водорода = 6 л, при нормальных условиях (0 °C, 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л, следовательно:
• Количество молей H2 = 6 л / 22.4 л/моль ≈ 0.268 моль.

Теперь найдем, сколько молей азота потребуется для реакции:

• Согласно уравнению реакции, на 3 моля H2 требуется 1 моль N2, следовательно:
• Количество молей N2 = 0.268 моль H2 / 3 ≈ 0.089 моль.

Теперь найдем объем азота, который будет реагировать:

• Объем N2 = 0.089 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.99 л.

Ответы:

• Массовая доля фосфорной кислоты в растворе ≈ 2.71%.
• Объем азота, который будет реагировать с 6 л водорода ≈ 1.99 л.