Химия
8 класс
Вопрос
В результате реакции ортофосфата кальция с магнием образуются фосфид кальция и оксид магния. Сколько литров воздуха, содержащего 21 % кислорода (по объему), необходимо для сгорания фосфористого водорода, который выделится в результате реакции фосфида кальция с водой, если для восстановления было использовано 3 г-экв магния, а объемы газов измерялись при нормальных условиях?
Ответ
Названные в условии задачи превращения описываются следующими уравнениями:
$Ca_3(PO_4)_2 + 8Mg = Ca_3P_2 + 8MgO$,
$Ca_3P_2 + 6H_2O = 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$,
$2PH_3 + 4O_2 = P_2O_5 + 3H_2O$
Для удобства расчетов можно составить «суммарное» уравнение
$Ca_3(PO_4)_2 + 8Mg + 3H_2O + 4O_2 = P_2O_5 + 3Ca(OH)_2 + 8MgO$.
(Совершенно очевидно, что правая часть такого «суммарного» уравнения противоречит всем закономерностям протекания реакций, поэтому подобные расчетные схемы лучше записывать без знака (+), т. е. в таком виде:
$Ca_3(РO_4)_2 - 8Mg - 3H_2O - 4O_2 - Р_2O_5 - 3Са(OH)_2 - 8MgO$,
Из приведенного уравнения следует, что 16 г-экв магния соответствуют 16 г-экв кислорода, т. е. 1 г-экв магния отвечает 5,6 л кислорода. В таком случае 3 г-экв магния будут соответствовать $3 \cdot 5,6 = 16,8$ $O_2$, а поскольку содержание кислорода в воздухе составляет 21 %, то объем воздуха будет равен
$x = \frac{16,8 \cdot 100}{21} = 80$ л.