Question

Хлорид фосфора(V) массой 4,17 г полностью прореагировал с водой. Какой объём раствора гидроксида калия с массовой долей 10% (плотностью 1,07 г/мл) необходим для полной нейтрализации полученного раствора? 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 $\ce{PCl5}$, определить количество образовавшихся кислот, вычислить необходимое количество щёлочи для их нейтрализации и перевести в объём раствора.

**Уравнения реакций:**

$$\ce{PCl5 + 4H2O -> H3PO4 + 5HCl}$$

$$\ce{KOH + HCl -> KCl + H2O}$$

$$\ce{3KOH + H3PO4 -> K3PO4 + 3H2O}$$

**Расчёты:**

Вычислим количество вещества хлорида фосфора(V):

$$n(\ce{PCl5}) = \frac{m(\ce{PCl5})}{M(\ce{PCl5})} = \frac{4{,}17}{208{,}5} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

По стехиометрии первого уравнения определим количество образовавшихся кислот:

$$n(\ce{H3PO4}) = n(\ce{PCl5}) = 0{,}02 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{HCl}) = 5 \cdot n(\ce{PCl5}) = 5 \cdot 0{,}02 = 0{,}1 	ext{ моль}$$

Найдём общее количество гидроксида калия, необходимое для нейтрализации обеих кислот:

$$n_1(\ce{KOH}) = n(\ce{HCl}) = 0{,}1 	ext{ моль}$$

$$n_2(\ce{KOH}) = 3 \cdot n(\ce{H3PO4}) = 3 \cdot 0{,}02 = 0{,}06 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{KOH}) = n_1(\ce{KOH}) + n_2(\ce{KOH}) = 0{,}1 + 0{,}06 = 0{,}16 	ext{ моль}$$

Вычислим массу чистого гидроксида калия:

$$m(\ce{KOH}) = n(\ce{KOH}) \cdot M(\ce{KOH}) = 0{,}16 \cdot 56 = 8{,}96 	ext{ г}$$

Найдём массу раствора гидроксида калия:

$$m_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH}) = \frac{m(\ce{KOH})}{\omega(\ce{KOH})} = \frac{8{,}96}{0{,}1} = 89{,}6 	ext{ г}$$

Определим объём раствора:

$$V_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH}) = \frac{m_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH})}{ho_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH})} = \frac{89{,}6}{1{,}07} = 83{,}74 	ext{ мл}$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии