Question

Образец оксида фосфора (V) растворили в 600 мл раствора едкого натра, содержащего 12 мас.% NaОН и имеющего плотность 1,13 г/мл. В полученном растворе концентрация Na3РО4 составила 11,5 мас.%. Найдите массу образца оксида фосфора и концентрацию NaОН в полученном растворе.

Answer 1

Ответ:

m(P2O5)=35,5 г

w2(NaOH)=3%

Объяснение:

Первым делом составляем уравнение реакции

P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O

Произведём всевозможные расчёты с данными

mp(NaOH)=V*ρ=600*1,13=678г

m1(NaOH)=w1*mp=0,12*678=81,36г

Составим пропорцию по уравнению реакции

m(P2O5)=x

$2*\frac{m(P2O5)}{M(P2O5)}=\frac{m(Na3PO4)}{M(Na3PO4)} \\2*\frac{x}{142} =\frac{m(Na3PO4)}{164}$

m(Na3PO4)=2,31*x

Массовая доля фосфата нам известна

$w(Na3PO4)=\frac{m(Na3PO4)}{mp(NaOH)+m(P2O5)}*100\%$

$11,5=\frac{2,31*x}{678+x} *100$

x=35,5

m(P2O5)=35,5 г

Рассчитаем массу щёлочи, вступившей в реакцию

$6*\frac{m(P2O5)}{M(P2O5)} =\frac{m(NaOH)}{M(NaOH)}\\\\ 6*\frac{35,5}{142} =\frac{m(NaOH)}{40}$

m(NaOH)=60 г

Найдём избыток щёлочи

m2(NaOH)=m1(NaOH)-m(NaOH)=81,36-60=21,36 г

И последнее действие (не забываем про ЗСМ)

w2(NaOH)=21,36/(678+35,5)*100%=3%

Answer 2

Давайте решим эту задачу поэтапно.

1. Вычисление молекулярной массы Na3PO4:

Молекулярная масса Na3PO4 = (3 * масса Na) + масса P + (4 * масса O) = (3 * 22.99 г/моль) + 30.97 г/моль + (4 * 16.00 г/моль) = 163.97 г/моль.

2. Вычисление количества вещества Na3PO4 в растворе:

Концентрация Na3PO4 в растворе = 11.5 мас.%

Это означает, что в 100 г раствора содержится 11.5 г Na3PO4.

Масса раствора = объем * плотность = 600 мл * 1.13 г/мл = 678 г.

Количество Na3PO4 = масса раствора * концентрация Na3PO4 = 678 г * (11.5 / 100) = 78.07 г.

3. Вычисление массы P2O5 (фосфорной пятиокиси) в Na3PO4:

Молекулярная масса P2O5 = 2 * масса P + 5 * масса O = 2 * 30.97 г/моль + 5 * 16.00 г/моль = 141.94 г/моль.

Масса P2O5 в Na3PO4 = (масса Na3PO4) * (массовая доля P2O5 в Na3PO4) = 78.07 г * (30.97 г/моль / 163.97 г/моль) = 14.81 г.

4. Вычисление массы P в P2O5:

Массовая доля P в P2O5 = (масса P в P2O5) / (молекулярная масса P2O5) = 14.81 г / 141.94 г/моль ≈ 0.1043.

5. Вычисление массы оксида фосфора (V):

Масса P в оксиде фосфора (V) = (масса P в P2O5) / 2 = 14.81 г / 2 = 7.405 г.

6. Вычисление массы NaOH в растворе:

Массовая доля NaOH в растворе = 12 мас.% = 0.12.

Масса NaOH в растворе = масса раствора * массовая доля NaOH = 678 г * 0.12 = 81.36 г.

7. Вычисление концентрации NaOH в полученном растворе:

Общая масса раствора после добавления Na3PO4 = масса раствора + масса P2O5 = 678 г + 14.81 г = 692.81 г.

Концентрация NaOH в полученном растворе = (масса NaOH) / (общая масса раствора) = 81.36 г / 692.81 г ≈ 0.1173 мас. или 11.73 мас.%.