Question

Массовая доля элемента фосфора в растворе фосфорной кислоты в воде равна 5%. Найдите массовую долю фосфорной кислоты в растворе. Какая масса фосфорной кислоты будет содержаться в 500г раствора? Чему равна массовая доля элемента кислорода в растворе?

Answer 1

Представим раствор в виде условной формулы H3PO4 * xH2O.
Массовая доля фосфора в этом "соединении" равна
$\frac{m(P)}{m(H_3PO_4*xH_2O)}=\frac{31}{98+18x} = 0,05$,
отсюда x = 29.
Таким образом, на 1 моль фосфорной кислоты в данном растворе приходится 29 моль воды. Отсюда легко вычислить массовую долю кислоты:
$\omega (H_3PO_4) = \frac{m(H_3PO_4)}{m(H_3PO_4)+m(H_2O)} = \frac{98}{98+18*29} = 0,15806 = 15,81\%$

Массу фосфорной кислоты в 500 г раствора уж совсем легко вычислить, 500 г * 0,15806 = 79,03 г.

Массовая доля кислорода в растворе равна
$\frac{m(O)}{m(H_3PO_4)+m(H_2O)} = \frac{m_{inH_3PO_4}(O)+m_{inH_2O}(O)}{m(H_3PO_4)+m(H_2O)} = \frac{4*16+29*16}{98+29*18} = 0,8516$ $=85,16\%$

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть, что фосфорная кислота (H3PO4) состоит из атомов фосфора (P), водорода (H) и кислорода (O). Массовая доля фосфора в растворе фосфорной кислоты составляет 5%.

1. Найдем массовую долю фосфорной кислоты в растворе.

Фосфорная кислота имеет химическую формулу H3PO4, и ее молекулярная масса равна:

Масса H3PO4 = 3 * (масса H) + 1 * (масса P) + 4 * (масса O) Масса H3PO4 = 3 * 1 + 1 * X + 4 * 16, где X - масса фосфора в молекуле.

Масса фосфора (X) в молекуле H3PO4 равна: X = Масса H3PO4 - 3 * Масса H - 4 * Масса O X = 98 - 3 * 1 - 4 * 16 X = 98 - 3 - 64 X = 31 г/моль

Теперь мы знаем массу фосфора в молекуле H3PO4. Массовая доля фосфора (P) в H3PO4 равна массе фосфора, деленной на молекулярную массу H3PO4:

Массовая доля P = (Масса P / Масса H3PO4) * 100% Массовая доля P = (31 г / 98 г/моль) * 100% Массовая доля P ≈ 31.63%

Таким образом, массовая доля фосфорной кислоты (H3PO4) в растворе составляет примерно 31.63%.

2. Чтобы найти массу фосфорной кислоты в 500 г раствора, умножьте массовую долю фосфорной кислоты на массу раствора:

Масса H3PO4 в растворе = (Массовая доля H3PO4 / 100) * Масса раствора Масса H3PO4 в растворе = (31.63 / 100) * 500 г Масса H3PO4 в растворе ≈ 158.15 г

Таким образом, в 500 г раствора фосфорной кислоты содержится примерно 158.15 г фосфорной кислоты.

3. Для определения массовой доли кислорода (O) в растворе, вы можете воспользоваться молекулярной массой H3PO4 и вычислить массу кислорода в молекуле H3PO4. Затем массовую долю кислорода можно найти, используя аналогичный метод, как и для фосфора.

Масса кислорода (O) в молекуле H3PO4: Масса O = 4 * (масса O) = 4 * 16 = 64 г/моль

Массовая доля O в H3PO4: Массовая доля O = (Масса O / Масса H3PO4) * 100% Массовая доля O = (64 г / 98 г/моль) * 100% Массовая доля O ≈ 65.31%

Таким образом, массовая доля кислорода (O) в растворе фосфорной кислоты составляет примерно 65.31%.