Смешали фосфорный ангидрид и оксид калия
Смешали порцию фосфорного ангидрида массой 14,2 г и порцию оксида калия массой 37,6 г Определите массу образовавшейся соли и массу одного из реагентов, оставшегося после реакции.
Дано
`m(P_2O_5) = 14.2 text{ г}`
`m(K_2O) = 37.6 text{ г}`
Найти
`m(соли) = text{ ?}`
`m_text{изб.}(реагента) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции оксида фосфора(V) с оксидом калия:
`P_2O_5 + 3K_2O = 2K_3PO_4`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(P_2O_5) = (m(P_2O_5))/(M(P_2O_5)) = 14.2/142 = 0.1 text{ моль}`
`n(K_2O) = (m(K_2O))/(M(K_2O)) = 37.6/94 = 0.4 text{ моль}`
Сравним количества реагентов. По уравнению реакции на 1 моль P₂O₅ требуется 3 моль K₂O. Для 0.1 моль P₂O₅ требуется 0.3 моль K₂O. У нас имеется 0.4 моль K₂O, что больше требуемого. Следовательно, оксид калия в избытке, расчёт ведём по оксиду фосфора(V).
Согласно уравнению реакции, количество вещества фосфата калия в 2 раза больше количества оксида фосфора(V):
`n(K_3PO_4) = 2*n(P_2O_5) = 2*0.1 = 0.2 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся соли:
`m(K_3PO_4) = n(K_3PO_4)*M(K_3PO_4) = 0.2*212 = 42.4 text{ г}`
Найдём количество прореагировавшего оксида калия:
`n_text{прореаг.}(K_2O) = 3*n(P_2O_5) = 3*0.1 = 0.3 text{ моль}`
Найдём количество непрореагировавшего оксида калия:
`n_text{изб.}(K_2O) = n(K_2O) - n_text{прореаг.}(K_2O) = 0.4 - 0.3 = 0.1 text{ моль}`
Найдём массу избытка оксида калия:
`m_text{изб.}(K_2O) = n_text{изб.}(K_2O)*M(K_2O) = 0.1*94 = 9.4 text{ г}`
Ответ
`m(K_3PO_4) = 42.4 text{ г}`
`m_text{изб.}(K_2O) = 9.4 text{ г}`