Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между фосфатом калия и хлоридом магния. В результате реакции обмена образуется нерастворимый фосфат магния, который выпадает в осадок:
$2K_3PO_4 + 3MgCl_2 = Mg_3(PO_4)_2 \downarrow + 6KCl$

2. Вычислим массу чистого фосфата калия $K_3PO_4$, содержащегося в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую в доли единицы):
$m(K_3PO_4) = m_{р-ра} \cdot \omega = 265\text{ г} \cdot 0,08 = 21,2\text{ г}$

3. Найдём количество вещества (число моль) фосфата калия. Сначала определим его молярную массу:
$M(K_3PO_4) = 3 \cdot 39 + 31 + 4 \cdot 16 = 117 + 31 + 64 = 212\text{ г/моль}$
Теперь вычислим количество вещества:
$n(K_3PO_4) = \frac{m(K_3PO_4)}{M(K_3PO_4)} = \frac{21,2\text{ г}}{212\text{ г/моль}} = 0,1\text{ моль}$

4. Определим количество вещества выпавшего осадка — фосфата магния $Mg_3(PO_4)_2$. Согласно уравнению реакции, из 2 моль $K_3PO_4$ образуется 1 моль $Mg_3(PO_4)_2$. Следовательно, соотношение количеств веществ равно:
$n(Mg_3(PO_4)_2) = \frac{1}{2} n(K_3PO_4) = \frac{0,1\text{ моль}}{2} = 0,05\text{ моль}$

5. Вычислим массу осадка. Для этого сначала найдём молярную массу фосфата магния:
$M(Mg_3(PO_4)_2) = 3 \cdot 24 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 72 + 2 \cdot 95 = 72 + 190 = 262\text{ г/моль}$
Масса осадка составит:
$m(Mg_3(PO_4)_2) = n \cdot M = 0,05\text{ моль} \cdot 262\text{ г/моль} = 13,1\text{ г}$

Ответ: 13,1 г

Источник: ФИПИ