Привет нужна помощь!! При сжигании некоторого количества вещества смеси серы и фосфора в...

Question

140 просмотров

Привет нужна помощь!!
При сжигании некоторого количества вещества смеси серы и фосфора в избытке кислорода выделилось 313 кДж теплоты, а на полную нейтрализацию продуктов сгорания потребовалось 246 мл водного раствора едкого натра (масс доля (NaOH) = 20%, плотность = 1,22 г/мл). Вычислить массовые доли серы и фосфора в смеси, если энтальпия образования P2O5(к) = -1492 кДж/моль, а SO2(г) = -297 кДж/моль.

Химия Kamushkinamarino4ka_zn (20 баллов) 17 Май, 18 | 140 просмотров

Дан 1 ответ

Правильный ответ

Решение:
В описываемых условиях задачи проводятся 4 параллельных химических реакций:
$P + \frac{5}{4}O_2 = \frac{1}{2}P_2O_5 + 1492 kJ\\ S + \frac{3}{2}O_2 = SO_3 + 297 kJ \\ P_2O_5 + 6NaOH = 2Na_3PO_4 + 3H_2O \\ SO_3 + 2NaOH = Na_2SO_4 + H_2O \\$

1. Для начала найдем, сколько было истрачено чисто гидроксида натрия.
$m_{p-p}(NaOH) = 246 * 1.22 \approx 300 \\ m(NaOH) = 300 * 0.2 = 60$
Значит, в ходе обоих реакций в сумме было затрачено 60 грамм щелочи.
2. Пусть x - это количество вещества фосфора, а y - это количество вещества серы. Тогда по первым двум уравнениям количество вещества оксида фосфора (V) = 0.5x, а оксида серы = y.
Из определения энтальпии образования придем к следующему уравнению:
$1492x + 297y = 313$
С другой стороны, последние два уравнения отражают взаимодействие со щелочью. Если количество вещества оксида фосфора = 0.5x, то по уравнению количество вещества гидроксида будет в 6 раз больше, т.е. 3x. Аналогично придем к тому, что во взаимодействию с оксидом серы будет затрачено 2y моль гидроксида. Переходя к массе 40*3x + 40*2y = 60, решаем систему уравнений.
$\left \{ {{1492x+297y = 313} \atop {120x+80y = 60}} \right.$
В ходе решения получаем следующее:
$\left \{ {{x=0.09} \atop {y=0.62}} \right.$
3. Находим массы серы и фосфора:
$m(P) = 31 * 0.09 = 2.79 \\ m(S) = 32 * 0.62 = 19.84$
Найдем массовую долю, например, фосфора:
$\omega(P) = \frac{2.79}{2.79 + 19.84}*100\% \approx 12.3 \% \\ \omega(S) = 100 \% - \omega(P) = 87.7\%$

Ответ: 12.3 % - фосфор, 87.7% - сера

000LeShKa000_zn (5.9k баллов) 17 Май, 18