Яка кількість негашеного вапна СаО була отримана при окисненні 452,5 г кальцій фосфіду Са3Р2? Також, як знайти

Давайте начнем с первого вопроса. Для решения задачи нам необходимо знать соотношение между массами или молярными количествами реагентов и продуктов в химической реакции.

Согласно уравнению реакции:

\[3Ca_3P_2 + 10O_2 \rightarrow 3CaO + 2P_2O_5\]

мы видим, что при окислении 1 моля кальция фосфида (Са3Р2) с помощью 10 молей кислорода (О2), образуется 3 моля оксида кальция (CaO).

Чтобы решить эту задачу, мы должны сначала найти количество мольной массы кальция фосфида (Са3Р2) в граммах. Затем мы сможем использовать это значение, чтобы найти количество молей оксида кальция (CaO).

Шаг 1: Найдите молярную массу кальция фосфида (Са3Р2)
Молярная масса кальция (Ca) равна 40.08 г/моль.
Молярная масса фосфора (P) равна 30.97 г/моль.

Так как у нас в молекуле Са3Р2 содержится 3 атома кальция и 2 атома фосфора, мы можем найти молярную массу кальция фосфида следующим образом:

\[\text{Молярная масса Са3Р2} = (3 \times \text{Молярная масса Ca}) + (2 \times \text{Молярная масса P})\]

\[\text{Молярная масса Са3Р2} = (3 \times 40.08) + (2 \times 30.97)\]

\[\text{Молярная масса Са3Р2} = 120.24 + 61.94\]

\[\text{Молярная масса Са3Р2} = 182.18 \text{ г/моль}\]

Шаг 2: Найдите количество моль кальция фосфида (Са3Р2) в 452.5 г
Чтобы найти количество молей, мы можем использовать формулу:

\[\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса вещества}}{\text{Молярная масса}}\]

\[\text{Количество молей Са3Р2} = \frac{452.5}{182.18}\]

\[\text{Количество молей Са3Р2} \approx 2.484 \text{ моль}\]

Шаг 3: Найдите количество молей оксида кальция (CaO)
Теперь, чтобы найти количество молей оксида кальция (CaO), мы используем соотношение:

1 моль Са3Р2 соответствует 3 молям CaO.

Таким образом, мы можем установить пропорцию:

\(\frac{1 \text{ моль CaO}}{3 \text{ моль Са3Р2}} = \frac{x \text{ моль CaO}}{2.484 \text{ моль Са3Р2}}\)

Решая эту пропорцию, мы найдем значение x (количество молей CaO):

\(x = \frac{1 \text{ моль CaO}}{3 \text{ моль Са3Р2}} \times 2.484 \text{ моль Са3Р2}\)

\(x \approx 0.828 \text{ моль CaO}\)

Шаг 4: Найдите массу негашеного вапна (CaO)
Теперь, когда у нас есть количество молей оксида кальция (CaO), мы можем найти его массу, используя формулу:

\[\text{Масса вещества} = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса}\]

Для нашей задачи:

\[\text{Масса CaO} = 0.828 \text{ моль} \times 56.08 \text{ г/моль}\]

\[\text{Масса CaO} \approx 46.43 \text{ г}\]

Таким образом, негашенное вапно (CaO), полученное при окислении 452.5 г кальция фосфида (Са3Р2), составляет примерно 46.43 г.

Теперь давайте перейдем ко второму вопросу и найдем объем кислорода, используемого для окисления фосфида.

Шаг 1: Найдите количество молей кальция фосфида (Са3Р2) в 452.5 г
Мы уже вычислили это значение выше: 2.484 моль Са3Р2.

Шаг 2: Найдите количество молей кислорода (О2)
Используя соотношение в уравнении реакции:

1 моль Са3Р2 соответствует 10 молям О2

Мы можем установить пропорцию:

\(\frac{1 \text{ моль О2}}{1 \text{ моль Са3Р2}} = \frac{x \text{ моль О2}}{2.484 \text{ моль Са3Р2}}\)

Решая эту пропорцию, мы найдем значение x (количество молей О2):

\(x = \frac{1 \text{ моль О2}}{1 \text{ моль Са3Р2}} \times 2.484 \text{ моль Са3Р2}\)

\(x \approx 2.484 \text{ моль О2}\)

Шаг 3: Найдите объем кислорода (О2)
Так как мы знаем количество молей кислорода (О2), мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы найти его объем. При стандартных условиях (температура 273 К и давление 101.3 кПа), 1 моль идеального газа занимает около 22.4 литра (это известное значение называют молярным объемом).

Таким образом, мы можем установить пропорцию:

\(\frac{1 \text{ моль О2}}{22.4 \text{ л}} = \frac{2.484 \text{ моль О2}}{x \text{ л}}\)

Решая эту пропорцию, мы найдем значение x (объем кислорода):

\(x = \frac{1 \text{ моль О2}}{22.4 \text{ л}} \times 2.484 \text{ моль О2}\)

\(x \approx 0.111 \text{ л}\)

Таким образом, объем кислорода, использованного для окисления фосфида, составляет примерно 0.111 литра.

Надеюсь, что эти пошаговые решения помогут вам понять, как решать данную задачу и связанные с ней концепции химии. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь спросить!