Question

Какую массу фосфорного ангидрида надо растворить в 300 г 20 %-ной фосфорной кислоты, чтобы получить раствор с массовой долей фосфорной кислоты 50%.

Answer 1

Изначально:  300*0,2=60г - масса фосфорной кислоты, 60г÷98г/моль=0,612 моль фосфорной кислоты и 300-60=240г воды.

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 (возьмем за х - моль фосфорного ангидрида)

х                              2х

Составляем уравнение:

0,5=$\frac{60+98*2x}{300+98*2x}$

x=0,918367 моль фосфорного ангидрида

Масса фосфорного ангидрида = 0,918367*142= 130,4г

Ответ: 130,4г нужно фосфорного ангидрида для того, чтобы получить 50% раствор фосфорной кислоты.

Answer 2

Давайте решим эту задачу шаг за шагом:

1. Первый шаг - определить, сколько фосфорной кислоты содержится в исходном растворе.

Масса фосфорной кислоты в исходном растворе = 300 г × 20% = 60 г.

2. Второй шаг - определить, сколько воды содержится в исходном растворе.

Масса воды в исходном растворе = 300 г - 60 г = 240 г.

3. Третий шаг - определить, какую массу воды следует добавить к исходному раствору, чтобы получить раствор с массовой долей фосфорной кислоты 50%.

Обозначим массу фосфорного ангидрида, которую нам нужно растворить, как Х г.

Масса фосфорной кислоты в итоговом растворе = 300 г + Х г.

Общая масса раствора (фосфорная кислота + вода) = 300 г + Х г + 240 г = 540 г + Х г.

Массовая доля фосфорной кислоты в итоговом растворе = (масса фосфорной кислоты / общая масса раствора) × 100%.

Массовая доля фосфорной кислоты = (300 г + Х г) / (540 г + Х г) × 100%.

4. Четвертый шаг - находим значение Х.

50% = (300 г + Х г) / (540 г + Х г) × 100%.

50% × (540 г + Х г) = 300 г + Х г.

0.5 × (540 г + Х г) = 300 г + Х г.

270 г + 0.5 × Х г = 300 г + Х г.

0.5 × Х г - Х г = 300 г - 270 г.

-0.5 × Х г = 30 г.

Х г = 30 г / -0.5.

Х г = -60 г.

5. Пятый шаг - проверяем ответ.

Масса фосфорного ангидрида должна быть положительной величиной, поэтому ответ равен -60 г некорректен.

Итак, мы не можем получить раствор с массовой долей фосфорной кислоты 50%, добавляя фосфорный ангидрид к 20%-ной фосфорной кислоте. Возможно, в задаче допущена ошибка или пропущен какой-то другой условный фактор.