Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции. При взаимодействии хлорида кальция с фосфатом натрия происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимая соль — фосфат кальция, выпадающий в осадок:
$3CaCl_{2} + 2Na_{3}PO_{4} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6NaCl$

2. Рассчитаем массу чистого хлорида кальция в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на его массовую долю (в долях единицы):
$m(CaCl_{2}) = m(р-ра) \cdot \omega = 88,8 \text{ г} \cdot 0,15 = 13,32 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества хлорида кальция. Сначала найдем его молярную массу:
$M(CaCl_{2}) = 40 + 35,5 \cdot 2 = 111 \text{ г/моль}$
$n(CaCl_{2}) = \frac{m(CaCl_{2})}{M(CaCl_{2})} = \frac{13,32 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} = 0,12 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества образовавшегося осадка — фосфата кальция $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$.
Согласно уравнению реакции, из 3 моль $CaCl_{2}$ образуется 1 моль $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$. Следовательно, соотношение количеств веществ равно:
$n(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = \frac{1}{3} n(CaCl_{2}) = \frac{1}{3} \cdot 0,12 \text{ моль} = 0,04 \text{ моль}$

5. Вычислим массу осадка. Для этого найдем молярную массу фосфата кальция:
$M(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 40 \cdot 3 + (31 + 16 \cdot 4) \cdot 2 = 120 + 95 \cdot 2 = 310 \text{ г/моль}$
$m(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = n \cdot M = 0,04 \text{ моль} \cdot 310 \text{ г/моль} = 12,4 \text{ г}$

Ответ: 12,4 г

Источник: ФИПИ