Смесь фосфида лития и нитрида лития, массовая доля протонов в которой составляет 46% от массы смеси растворили в соляной кислоте массой 200 г и массовой долей 36,5%. При этом выделилось 5,6 л газа. Определите массовую долю кислоты в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную.
Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов.
Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения.
Форма для оценки находится внизу страницы.
Критерии оценки вопроса
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: 1) правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; 2) правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; 3) продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которой проводятся расчёты; 4) в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина
4
Правильно записаны три элемента ответа
3
Правильно записаны два элемент ответа
2
Правильно записан один элемент ответа
1
Все элементы ответа записаны неверно
0
Максимальный балл
4
``
Подробное решение
Li₃P + 3HCl = 3LiCl + PH₃
Li₃N + 4HCl = 3LiCl + NH₄Cl
Объем фосфина V(PH3) = 5,6 л,
n(PH3) = 5,6/22,4 = 0,25 моль,
m(PH3) = 0,25*34 = 8,5 г
1 моль Li₃P дает 1 моль PH₃ если у нас образовалось 0,25 моль PH₃ значит израсходовалось 0,25 моль Li₃P
n(Li₃P) = 0,25 моль,
M(Li₃P)=7*3+31=52 г/моль
m(Li₃P) = 52*0,25=13 г
Мы имеем смесь из нитрида лития и фосфида лития.
Что надо понимать? Возьмём любой элемент, его масса атома на 99,99...% сосредоточена в ядре. Массой электронов пренебрегаем. Масса протона и нейтрона примерно равны, и равны 1 а.е.м. или 1 г/моль
Сколько протонов в одной молекуле фосфида лития Li₃P? Фосфор масса 31 г/моль, 31 общее количество протонов и нейтронов в ядре. Порядковый номер 15. Заряд ядра атома равен порядковому номеру 15, зарядом обладают только протоны (+1), значит 15 протонов. Нейтронов 31-15=16. Литий масса масса 7 г/моль, 7 число протонов и нейтронов. Порядковый номер 3. Заряд ядра атома равен порядковому номеру 3, зарядом обладают только протоны (+1), значит 3 протона. Нейтронов 7-3=4. В молекуле Li₃P содержит 15+3*3 = 15+9 = 24 протона. И на 52 г/моль молярной массы 24 г/моль приходится на протоны. 52 - 24 = 28 штук нейтронов в молекуле, и в молярной массе вещества на них приходится 28 г/моль. 1 протон дает 1 г/моль, 1 нейтрон дает 1 г/моль. Нитрид лития. Li3N три атома лития дадут 3*3=9 протонов. N азот 14 г/моль, протонов и нейтронов вместе 14. Порядковый номер 7, протонов 7, 14-7 = 7 нейтронов. Молекула нитрида лития имеет 9+7=16 протонов. А нейтронов молярная масса 35 г/моль - 16 = 19 нейтронов. Как 19 штук так и 19 г/моль приходится на них.
Итак, у нас имеется смесь. В которой 0,25 моль Li₃P и x моль Li₃N. Причем 46% массы этой смести дают протоны.
mp - масса протонов mn - масса нейтронов в знаменателе можно не расписывать на массы протонов и нейтронов. Очевидно что если сложить массу протонов и нейтронов, то речь идет про общую массу вещества.
Масса протонов или нейтронов равна произведению количества вещества в молях на число протонов или нейтронов и на молярный вес протона или нейтрона, который равен Mp=Mn=1 г/моль, единицу мы не писали. m=n(моли)*n(штуки)*M
1 моль Li₃P дает 1 моль PH₃ если у нас образовалось 0,25 моль PH₃ значит израсходовалось 0,25 моль Li₃P
n(Li₃P) = 0,25 моль,
M(Li₃P)=7*3+31=52 г/моль
m(Li₃P) = 52*0,25=13 г
Мы имеем смесь из нитрида лития и фосфида лития.
Что надо понимать? Возьмём любой элемент, его масса атома на 99,99...% сосредоточена в ядре. Массой электронов пренебрегаем. Масса протона и нейтрона примерно равны, и равны 1 а.е.м. или 1 г/моль
Сколько протонов в одной молекуле фосфида лития Li₃P? Фосфор масса 31 г/моль, 31 общее количество протонов и нейтронов в ядре. Порядковый номер 15. Заряд ядра атома равен порядковому номеру 15, зарядом обладают только протоны (+1), значит 15 протонов. Нейтронов 31-15=16. Литий масса масса 7 г/моль, 7 число протонов и нейтронов. Порядковый номер 3. Заряд ядра атома равен порядковому номеру 3, зарядом обладают только протоны (+1), значит 3 протона. Нейтронов 7-3=4. В молекуле Li₃P содержит 15+3*3 = 15+9 = 24 протона. И на 52 г/моль молярной массы 24 г/моль приходится на протоны. 52 - 24 = 28 штук нейтронов в молекуле, и в молярной массе вещества на них приходится 28 г/моль. 1 протон дает 1 г/моль, 1 нейтрон дает 1 г/моль. Нитрид лития. Li3N три атома лития дадут 3*3=9 протонов. N азот 14 г/моль, протонов и нейтронов вместе 14. Порядковый номер 7, протонов 7, 14-7 = 7 нейтронов. Молекула нитрида лития имеет 9+7=16 протонов. А нейтронов молярная масса 35 г/моль - 16 = 19 нейтронов. Как 19 штук так и 19 г/моль приходится на них.
Итак, у нас имеется смесь. В которой 0,25 моль Li₃P и x моль Li₃N. Причем 46% массы этой смести дают протоны.
mp - масса протонов mn - масса нейтронов в знаменателе можно не расписывать на массы протонов и нейтронов. Очевидно что если сложить массу протонов и нейтронов, то речь идет про общую массу вещества.
Масса протонов или нейтронов равна произведению количества вещества в молях на число протонов или нейтронов и на молярный вес протона или нейтрона, который равен Mp=Mn=1 г/моль, единицу мы не писали. m=n(моли)*n(штуки)*M