Question

К 200 мл раствора ортофосфорной кислоты с массовой долей 17,8% и плотностью 1,1 г/мл добавили 14,2 г оксида фосфора(V). Найдите массовую долю растворённого вещества в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: оксид фосфора(V) вступает в реакцию с водой, образуя дополнительное количество ортофосфорной кислоты; необходимо найти общее содержание кислоты в конечном растворе и вычислить её массовую долю.

**Уравнение реакции:**

$$\ce{P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4}$$

**Расчёты:**

1) Определим массу исходного раствора ортофосфорной кислоты:

$$m_{	ext{р-ра}} = ho_{	ext{р-ра}} \cdot V_{	ext{р-ра}} = 1{,}1 \cdot 200 = 220 	ext{ г}$$

2) Найдём массу чистой ортофосфорной кислоты в исходном растворе:

$$m_1(\ce{H3PO4}) = m_{	ext{р-ра}} \cdot \omega(\ce{H3PO4}) = 220 \cdot 0{,}178 = 39{,}16 	ext{ г}$$

3) Вычислим количество вещества исходной кислоты:

$$n_1(\ce{H3PO4}) = \frac{m_1(\ce{H3PO4})}{M(\ce{H3PO4})} = \frac{39{,}16}{98} = 0{,}4 	ext{ моль}$$

4) Найдём количество вещества оксида фосфора(V):

$$n(\ce{P2O5}) = \frac{m(\ce{P2O5})}{M(\ce{P2O5})} = \frac{14{,}2}{142} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

5) По уравнению реакции определим количество образовавшейся кислоты:

$$n_2(\ce{H3PO4}) = 2 \cdot n(\ce{P2O5}) = 2 \cdot 0{,}1 = 0{,}2 	ext{ моль}$$

6) Вычислим общее количество ортофосфорной кислоты в конечном растворе:

$$n(\ce{H3PO4}) = n_1(\ce{H3PO4}) + n_2(\ce{H3PO4}) = 0{,}4 + 0{,}2 = 0{,}6 	ext{ моль}$$

7) Найдём массу кислоты в конечном растворе:

$$m(\ce{H3PO4}) = n(\ce{H3PO4}) \cdot M(\ce{H3PO4}) = 0{,}6 \cdot 98 = 58{,}8 	ext{ г}$$

8) Определим массу конечного раствора:

$$m_{	ext{конечн.}} = m_{	ext{р-ра}} + m(\ce{P2O5}) = 220 + 14{,}2 = 234{,}2 	ext{ г}$$

9) Вычислим массовую долю ортофосфорной кислоты:

$$\omega(\ce{H3PO4}) = \frac{m(\ce{H3PO4})}{m_{	ext{конечн.}}} = \frac{58{,}8}{234{,}2} = 0{,}251 = 25{,}1\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии