Контрольные задания > Один из способов получения фосфорной кислоты - окисление фосфора концентрированной азотной кислотой. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение данной реакции, протекающей по схеме: P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO↑. Какая масса фосфорной кислоты образуется при окислении 17,2 г технического красного фосфора, содержащего 10% примесей?
Вопрос:
Один из способов получения фосфорной кислоты - окисление фосфора концентрированной азотной кислотой. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение данной реакции, протекающей по схеме: P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO↑. Какая масса фосфорной кислоты образуется при окислении 17,2 г технического красного фосфора, содержащего 10% примесей?
Ответ:
1. Определим массу чистого фосфора:
m(P) = 17.2 г * (100% - 10%) = 17.2 г * 0.9 = 15.48 г
2. Составим электронный баланс:
P⁰ - 5e⁻ → P⁺⁵ | 5 | 5
N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² | 3 | 3
3. Уравняем коэффициенты:
3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO↑
4. Рассчитаем молярную массу P:
M(P) = 31 г/моль
5. Рассчитаем количество вещества P:
n(P) = m(P) / M(P) = 15.48 г / 31 г/моль = 0.499 моль
6. Рассчитаем количество вещества H₃PO₄, исходя из уравнения реакции:
n(H₃PO₄) = n(P) = 0.499 моль
7. Рассчитаем молярную массу H₃PO₄:
M(H₃PO₄) = 98 г/моль
8. Рассчитаем массу H₃PO₄:
m(H₃PO₄) = n(H₃PO₄) * M(H₃PO₄) = 0.499 моль * 98 г/моль = 48.90 г
Ответ: При окислении 17.2 г технического красного фосфора, содержащего 10% примесей, образуется 48.9 г фосфорной кислоты.