Расставьте коэффициенты, найдите недостающие данные и заполните таблицу для реакции: CaO + H3PO4 = Ca3(PO4)5 + H2O

а) 9 моль, ?, ?, ?
б)?, 0,14 моль, ?, ?
в)?, ?, 2,2 моль, ?
г)?, ?, ?, 15,9 моль

Для того чтобы ответить на вопрос, необходимо правильно расставить коэффициенты в уравнении реакции и использовать законы стехиометрии. Давайте сначала расставим коэффициенты, а потом найдем недостающие данные.

1. Написание уравнения реакции и расстановка коэффициентов

Реакция между оксидом кальция (CaO) и фосфорной кислотой (H₃PO₄) идет с образованием фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₅) и воды (H₂O). Уравнение реакции будет следующим:

$3CaO + 2H₃PO₄ \rightarrow Ca₃(PO₄)₅ + 3H₂O$

Здесь коэффициенты:

• 3 молекулы CaO реагируют с 2 молекулами H₃PO₄, чтобы образовать 1 молекулу Ca₃(PO₄)₅ и 3 молекулы воды (H₂O).

2. Заполнение таблицы

Теперь давайте перейдем к заполнению таблицы для каждого из случаев. В каждом из подзаданных нужно найти недостающие величины, используя стехиометрические соотношения из уравнения.

а) 9 моль, ?, ?, ?

Мы знаем, что 9 моль CaO участвуют в реакции. Используем коэффициенты из уравнения:

• На 3 моль CaO приходится 2 моль H₃PO₄, то для 9 моль CaO нам нужно $\frac{9 \, \text{моль} \, \text{CaO}}{3} \times 2 = 6 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}$.
• На 3 моль CaO образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₅, то для 9 моль CaO образуется $\frac{9 \, \text{моль} \, \text{CaO}}{3} = 3 \, \text{моль} \, \text{Ca₃(PO₄)₅}$.
• На 3 моль CaO образуется 3 моль H₂O, то для 9 моль CaO образуется $\frac{9 \, \text{моль} \, \text{CaO}}{3} \times 3 = 9 \, \text{моль} \, \text{H₂O}$.

Ответ для случая а):

• H₃PO₄ = 6 моль,
• Ca₃(PO₄)₅ = 3 моль,
• H₂O = 9 моль.

б) ?, 0,14 моль, ?, ?

Здесь мы знаем, что 0,14 моль H₃PO₄ участвуют в реакции. Используем те же коэффициенты:

• На 2 моль H₃PO₄ приходится 3 моль CaO, то для 0,14 моль H₃PO₄ нам нужно $\frac{0,14 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}}{2} \times 3 = 0,21 \, \text{моль} \, \text{CaO}$.
• На 2 моль H₃PO₄ образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₅, то для 0,14 моль H₃PO₄ образуется $\frac{0,14 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}}{2} = 0,07 \, \text{моль} \, \text{Ca₃(PO₄)₅}$.
• На 2 моль H₃PO₄ образуется 3 моль H₂O, то для 0,14 моль H₃PO₄ образуется $\frac{0,14 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}}{2} \times 3 = 0,21 \, \text{моль} \, \text{H₂O}$.

Ответ для случая б):

• CaO = 0,21 моль,
• Ca₃(PO₄)₅ = 0,07 моль,
• H₂O = 0,21 моль.

в) ?, ?, 2,2 моль, ?

Здесь мы знаем, что 2,2 моль H₂O образуется в реакции. Используем те же коэффициенты:

• На 3 моль H₂O приходится 3 моль CaO, то для 2,2 моль H₂O нам нужно $\frac{2,2 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} \times 3 = 2,2 \, \text{моль} \, \text{CaO}$.
• На 3 моль H₂O образуется 2 моль H₃PO₄, то для 2,2 моль H₂O образуется $\frac{2,2 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} \times 2 = 1,47 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}$.
• На 3 моль H₂O образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₅, то для 2,2 моль H₂O образуется $\frac{2,2 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} = 0,73 \, \text{моль} \, \text{Ca₃(PO₄)₅}$.

Ответ для случая в):

• CaO = 2,2 моль,
• H₃PO₄ = 1,47 моль,
• Ca₃(PO₄)₅ = 0,73 моль.

г) ?, ?, ?, 15,9 моль

Здесь мы знаем, что 15,9 моль H₂O образуется в реакции. Используем те же коэффициенты:

• На 3 моль H₂O приходится 3 моль CaO, то для 15,9 моль H₂O нам нужно $\frac{15,9 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} \times 3 = 15,9 \, \text{моль} \, \text{CaO}$.
• На 3 моль H₂O образуется 2 моль H₃PO₄, то для 15,9 моль H₂O образуется $\frac{15,9 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} \times 2 = 10,6 \, \text{моль} \, \text{H₃PO₄}$.
• На 3 моль H₂O образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₅, то для 15,9 моль H₂O образуется $\frac{15,9 \, \text{моль} \, \text{H₂O}}{3} = 5,3 \, \text{моль} \, \text{Ca₃(PO₄)₅}$.

Ответ для случая г):

• CaO = 15,9 моль,
• H₃PO₄ = 10,6 моль,
• Ca₃(PO₄)₅ = 5,3 моль.

Итоговая таблица:

Вот так, используя коэффициенты реакции и законы стехиометрии, мы заполнили таблицу для каждого из вариантов.