Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Сначала составим уравнение химической реакции между фосфатом калия и хлоридом бария. В результате реакции обмена образуется нерастворимый фосфат бария (осадок) и хлорид калия:
$2K_{3}PO_{4} + 3BaCl_{2} \rightarrow Ba_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6KCl$

2. Рассчитаем массу чистого фосфата калия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (выраженную в долях единицы):
$m(K_{3}PO_{4}) = m(раствора) \cdot \omega = 424 \text{ г} \cdot 0,1 = 42,4 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) фосфата калия.
Молярная масса $M(K_{3}PO_{4}) = 3 \cdot 39 + 31 + 4 \cdot 16 = 212 \text{ г/моль}$.
$n(K_{3}PO_{4}) = \frac{m(K_{3}PO_{4})}{M(K_{3}PO_{4})} = \frac{42,4 \text{ г}}{212 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

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

5. Рассчитаем массу выпавшего осадка.
Молярная масса $M(Ba_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot 137 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 411 + 190 = 601 \text{ г/моль}$.
$m(Ba_{3}(PO_{4})_{2}) = n \cdot M = 0,1 \text{ моль} \cdot 601 \text{ г/моль} = 60,1 \text{ г}$

Ответ: 60,1 г

Источник: ФИПИ