Какую массу 100% серной кислоты нужно для полного окисления 3,1 г фосфора? Ответ дайте в граммах.

Химия 9 класс Окислительно-восстановительные реакции масса серной кислоты окисление фосфора 100% серная кислота химические реакции расчет массы кислоты Новый

Для решения данной задачи необходимо провести несколько шагов, включая определение реакции окисления фосфора, расчёт количества вещества фосфора и определение необходимого количества серной кислоты.

Шаг 1: Определение реакции окисления фосфора

Фосфор может окисляться с образованием фосфорной кислоты (H3PO4) в реакции с серной кислотой (H2SO4). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

4 P + 5 H2SO4 → 4 H3PO4 + 5 SO2 + 2 H2O

Шаг 2: Рассчёт количества вещества фосфора

Для расчёта количества вещества (n) фосфора (P) используем формулу:

n = m / M

• где n — количество вещества в молях;
• m — масса вещества (в данном случае фосфора), равная 3,1 г;
• M — молярная масса фосфора, которая составляет примерно 31 г/моль.

Подставляем значения:

n(P) = 3,1 г / 31 г/моль ≈ 0,1 моль

Шаг 3: Определение количества серной кислоты

Из уравнения реакции видно, что для полного окисления 4 моль фосфора требуется 5 моль серной кислоты. Таким образом, можно составить пропорцию:

4 моль P → 5 моль H2SO4

0,1 моль P → x моль H2SO4

Решаем пропорцию:

x = (5 моль H2SO4 / 4 моль P) * 0,1 моль P = 0,125 моль H2SO4

Шаг 4: Рассчёт массы серной кислоты

Теперь необходимо рассчитать массу серной кислоты, используя её молярную массу. Молярная масса H2SO4 составляет примерно 98 г/моль.

Используем формулу:

m = n * M

где m — масса серной кислоты, n — количество вещества (0,125 моль), M — молярная масса H2SO4 (98 г/моль).

Подставляем значения:

m(H2SO4) = 0,125 моль * 98 г/моль = 12,25 г

Ответ:

Для полного окисления 3,1 г фосфора необходимо 12,25 г 100% серной кислоты.