Кратки ответ:

Маса чистого фосфору: 5,8 г – (5,8 г * 0,3) = 4,06 г

Об'єм кисню (O2): 0,1159 моль * 22,4 л/моль = 2,59 л

Маса оксиду фосфору (P2O5): 4,06 г

Длинный ответ:

Для решения этой задачи сначала необходимо вычислить количество чистого фосфора, содержащегося в 5,8 г черного фосфора. Это можно сделать, вычитая массу примесей из общей массы.

Масса чистого фосфора = общая масса черного фосфора - масса примесей

Масса чистого фосфора = 5,8 г - 5,8 г * 0,3

Масса чистого фосфора = 5,8 г - 1,74 г

Масса чистого фосфора = 4,06 г

Теперь, учитывая уравнение реакции сгорания фосфора:

P4 + 5O2 → 2P2O5

Можно заметить, что для образования 2 молекул P2O5 требуется 5 молекул O2. Таким образом, соотношение между мольными количествами O2 и P2O5 равно 5:2.

1 моль O2 → 2 моль P2O5

x моль O2 → (4,06 г P2O5 / молярная масса P2O5)

Молярная масса P2O5 = 2 * мольная масса P + 5 * мольная масса O = 2 * 31 г/моль + 5 * 16 г/моль = 142 г/моль

Подставив данные в пропорцию, мы можем решить ее для количества молекул O2:

5 / 2 = x / (4,06 г P2O5 / 142 г/моль)

x = (5 / 2) * (4,06 г P2O5 / 142 г/моль)

x ≈ 0,1159 моль O2

Теперь мы можем вычислить объем кислорода с использованием идеального газового закона. Предположим, что давление и температура остаются постоянными.

V(O2) = n(O2) * R * T / P

где

n(O2) - количество вещества кислорода (в молях)

R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л·атм/(моль·К))

T - температура в кельвинах

P - давление

Пусть T = 273 K (стандартная температура) и P = 1 атм (стандартное давление), тогда:

V(O2) = 0,1159 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K / 1 атм

V(O2) ≈ 2,878 л

Таким образом, объем кислорода, образующегося при сгорании 5,8 г черного фосфора, составляет примерно 2,878 л, а масса оксида фосфора (P2O5), образующегося в результате реакции, составляет 4,06 г.