Какой объем воздуха потребуется для сжигания 77,5 кг фосфора, содержащего 20 % примесей?

Решение в стехиометрии.

1. Масса чистого фосфора:
   $m_{P}=77{,}5\ \text{кг}\times 0{,}80=62{,}0\ \text{кг}$.

2. Кол-во вещества фосфора:
   $M(P)=31\ \text{г/моль}\Rightarrow n_{P}= \dfrac{62\,000}{31}=2000\ \text{моль}=2{,}0\ \text{кмоль}$.

3. Уравнение горения:
   $4P+5O_{2}\rightarrow 2P_{2}O_{5}$.
   На 4 моль P требуется 5 моль $O_{2}$, т.е. на 1 моль P — $1{,}25$ моль $O_{2}$.
   Тогда $n_{O_{2}}=2000\times \dfrac{5}{4}=2500\ \text{моль}=2{,}5\ \text{кмоль}$.

4. Объём чистого кислорода (н.у., $22{,}4\ \text{м}^3/\text{кмоль}$):
   $V_{O_{2}}=2{,}5\times 22{,}4=56{,}0\ \text{м}^3$.

5. Воздух (принимаем 21% $O_{2}$ по объёму):
   $V_{\text{воздуха}}=\dfrac{56{,}0}{0{,}21}\approx 266{,}7\ \text{м}^3$.

Ответ: примерно $2{,}67\times 10^{2}\ \text{м}^3$ воздуха (при н.у.) необходимо для сжигания 77,5 кг фосфора с 20 % примесей.