Question

В 60 г 18%-ной ортофосфорной кислоты растворили 2,84 г оксида фосфора(V) и полученный раствор прокипятили. К полученному раствору добавили 30 г гидроксида натрия. Определите массу образовавшейся соли. 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: найти количество вещества ортофосфорной кислоты (исходной и образовавшейся из оксида), определить соотношение с гидроксидом натрия и вычислить массу образовавшейся соли.

**Реакция гидратации оксида фосфора(V):**

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

**Вычисление количества ортофосфорной кислоты в исходном растворе:**

Масса $\ce{H3PO4}$ в растворе:
$$m(\ce{H3PO4}) = m_{	ext{р-ра}} \cdot \omega(\ce{H3PO4}) = 60 \cdot 0{,}18 = 10{,}8 	ext{ г}$$

Количество вещества:
$$n_1(\ce{H3PO4}) = \frac{m(\ce{H3PO4})}{M(\ce{H3PO4})} = \frac{10{,}8}{98} = 0{,}11 	ext{ моль}$$

**Вычисление количества оксида фосфора(V):**

$$n(\ce{P2O5}) = \frac{m(\ce{P2O5})}{M(\ce{P2O5})} = \frac{2{,}84}{142} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

**Вычисление количества ортофосфорной кислоты, образовавшейся при гидратации:**

По уравнению реакции: $n_2(\ce{H3PO4}) = 2n(\ce{P2O5}) = 2 \cdot 0{,}02 = 0{,}04$ моль

**Общее количество ортофосфорной кислоты в растворе:**

$$n(\ce{H3PO4}) = n_1(\ce{H3PO4}) + n_2(\ce{H3PO4}) = 0{,}11 + 0{,}04 = 0{,}15 	ext{ моль}$$

**Вычисление количества гидроксида натрия:**

$$n(\ce{NaOH}) = \frac{m(\ce{NaOH})}{M(\ce{NaOH})} = \frac{30}{40} = 0{,}75 	ext{ моль}$$

**Определение соотношения реагентов:**

Отношение $n(\ce{NaOH}) : n(\ce{H3PO4}) = 0{,}75 : 0{,}15 = 5 : 1$

Поскольку для образования средней соли требуется соотношение 3 : 1, гидроксид натрия находится в избытке. Образуется фосфат натрия:

$$\ce{H3PO4 + 3NaOH -> Na3PO4 + 3H2O}$$

**Вычисление массы образовавшейся соли:**

По уравнению реакции: $n(\ce{Na3PO4}) = n(\ce{H3PO4}) = 0{,}15$ моль

$$m(\ce{Na3PO4}) = n(\ce{Na3PO4}) \cdot M(\ce{Na3PO4}) = 0{,}15 \cdot 164 = 24{,}6 	ext{ г}$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии