Вопрос школьника
Фосфин можно получить действием соляной кислоты на фосфид кальция. Рассчитайте объем фосфина (нормальные условия), который образуется из 9,1 г фосфида кальция. Массовая доля выхода продукта составляет 90%.
Ответ от учителя
Фосфин (PH3) — это бесцветный газ с неприятным запахом, который можно получить действием соляной кислоты на фосфид кальция (Ca3P2):
Ca3P2 + 6HCl → 2PH3 + 3CaCl2
Из уравнения реакции видно, что на каждый мол фосфида кальция образуется 2 моля фосфина. Таким образом, для расчета объема фосфина, который образуется из 9,1 г фосфида кальция, необходимо выполнить следующие шаги:
1. Рассчитаем количество молей фосфида кальция:
m(Ca3P2) = 9,1 г
M(Ca3P2) = 3 x 40,1 + 2 x 30,97 = 182,27 г/моль
n(Ca3P2) = m(Ca3P2) / M(Ca3P2) = 9,1 г / 182,27 г/моль = 0,05 моль
2. Рассчитаем количество молей фосфина, которое можно получить:
n(PH3) = 2 x n(Ca3P2) = 2 x 0,05 моль = 0,1 моль
3. Рассчитаем объем фосфина при нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атм):
V(PH3) = n(PH3) x Vm = 0,1 моль x 22,4 л/моль = 2,24 л
4. Учитывая, что массовая доля выхода продукта составляет 90%, окончательный объем фосфина будет:
V(PH3) = 2,24 л x 0,9 = 2,02 л
Таким образом, при действии соляной кислоты на 9,1 г фосфида кальция при нормальных условиях можно получить около 2 л фосфина с учетом массовой доли выхода продукта 90%.
