Номер 6, страница 160 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. Рассчитайте, какой объем (н. у.) кислорода понадобится для сжигания фосфора массой 70 г. Чему равно химическое количество оксида фосфора(V), который при этом образуется?

Дано:

$m(P) = 70 \text{ г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

$V(O_2) - ?$

$n(P_2O_5) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения фосфора в кислороде. Продуктом сгорания является оксид фосфора(V) с химической формулой $P_2O_5$.

Уравнение реакции:

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. Рассчитаем количество вещества (химическое количество) фосфора массой 70 г. Для этого нам понадобится молярная масса фосфора, которую мы найдем в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. $M(P) \approx 31 \text{ г/моль}$.

Количество вещества фосфора $n(P)$ рассчитывается по формуле:

$n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{70 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} \approx 2.26 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, найдем количество вещества кислорода $n(O_2)$, необходимого для реакции, и количество вещества образовавшегося оксида фосфора(V) $n(P_2O_5)$.

Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, соотношение количеств веществ следующее:

$n(P) : n(O_2) : n(P_2O_5) = 4 : 5 : 2$

На основе этого соотношения рассчитаем количество вещества кислорода:

$n(O_2) = \frac{5}{4} n(P) = \frac{5}{4} \times 2.26 \text{ моль} = 2.825 \text{ моль}$

Теперь рассчитаем количество вещества оксида фосфора(V):

$n(P_2O_5) = \frac{2}{4} n(P) = \frac{1}{2} n(P) = \frac{1}{2} \times 2.26 \text{ моль} = 1.13 \text{ моль}$

4. Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22.4 л/моль.

Объем кислорода $V(O_2)$ рассчитывается по формуле:

$V(O_2) = n(O_2) \times V_m = 2.825 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 63.28 \text{ л}$

Ответ: для сжигания 70 г фосфора понадобится 63.28 л кислорода (н. у.), при этом образуется 1.13 моль оксида фосфора(V).