Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между фосфатом калия и хлоридом кальция. В результате реакции обмена образуется нерастворимый фосфат кальция, который выпадает в осадок, и хлорид калия:
$2K_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6KCl$

2. Рассчитаем массу чистого фосфата калия $K_{3}PO_{4}$, содержащегося в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую в доли единицы):
$m(K_{3}PO_{4}) = m_{р-ра} \cdot \omega = 848\text{ г} \cdot 0,05 = 42,4\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества фосфата калия. Сначала найдём его молярную массу:
$M(K_{3}PO_{4}) = 3 \cdot 39 + 31 + 4 \cdot 16 = 117 + 31 + 64 = 212\text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества $n$:
$n(K_{3}PO_{4}) = \frac{m(K_{3}PO_{4})}{M(K_{3}PO_{4})} = \frac{42,4\text{ г}}{212\text{ г/моль}} = 0,2\text{ моль}$

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

5. Рассчитаем массу осадка. Для этого найдём молярную массу фосфата кальция:
$M(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310\text{ г/моль}$
Вычисляем массу:
$m(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = n \cdot M = 0,1\text{ моль} \cdot 310\text{ г/моль} = 31\text{ г}$

Ответ: 31 г

Источник: ФИПИ