Подробный разбор задач (задание 33 экзамена)

Задача 6. Оксид фосфора (V) массой 2.84 г растворили в 60 г 18%-ной ортофосфорной кислоты и полученный раствор прокипятили. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 30 г гидроксида натрия?

Источник: В.Н. Доронькин, «Неорганическая химия», Тренировочная тетрадь, стр. 49.

 

Решение:

1) Оксид фосфора (V) реагирует с водой с образованием дополнительного количества ортофосфорной кислоты:

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

n(P2O5) = 2.84/142 = 0.02 моль

 

2) Вычислим количество H3PO4, которое образовалось при взаимодействии оксида с водой:

Согласно коэффициентам в уравнении: n(H3PO4) = 2×n(P2O5) = 2×0.02 = 0.04 моль

 

3) Вычислим массу и количество фосфорной кислоты, которая присутствовала в растворе до реакции воды с P2O5:

m(H3PO4) = 60×0.18 = 10.8 г.
n(H3PO4) = 10.8/98 = 0.11 моль.

 

4) Вычисли суммарное количество ортофосфорной кислоты, которое будет вступать в реакцию с NaOH:

n(H3PO4) = 0.11 + 0.4 = 0.15 моль.

 

5) Запишем реакцию взаимодействия с щелочью с образованием средней соли. Определяем что в избытке, что в недостатке для того, чтобы понять какая соль образуется: средняя или кислая.

n(NaOH) = 30/40 = 0.75 моль.

	H3PO4	+	3NaOH	→	Na3PO4	+	3H2O
Было:	0.15 моль		0.75 моль		-		-
Стало:	-		0.75 - 0.45 = 0.3 моль		0.15 моль		0.45 моль

 

Коэффициент перед щелочью в три раза больше, следовательно, чтобы кислота расходовалась полностью, необходимо в три раза большее количество щелочи, т.е. 3×0.15 = 0.45 моль, а имеем 0.75 моль. Делаем вывод, что щелочь в избытке, образуется только средняя соль в количестве 0.15 моль. Вычислим ее массу:

m(Na3PO4) = 0.15×164 = 24.6 г.