Массовая доля фосфорной кислоты в новом растворе
В 980 г 5%-го раствора фосфорной кислоты растворили 152 г оксида фосфора (V). Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе.
Дано
`m_text{исх.}(р-ра) = 980 text{ г}`
`ω_text{исх.}(H_3PO_4) = 5%`
`m(P_2O_5) = 152 text{ г}`
Найти
`ω_text{итог.}(H_3PO_4) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции оксида фосфора(V) с водой:
`P_2O_5 + 3H_2O = 2H_3PO_4`
Найдём массу фосфорной кислоты в исходном растворе:
`m_text{исх.}(H_3PO_4) = (ω_text{исх.}(H_3PO_4)*m_text{исх.}(р-ра))/100 = (5*980)/100 = 49 text{ г}`
Найдём количество вещества оксида фосфора(V):
`n(P_2O_5) = (m(P_2O_5))/(M(P_2O_5)) = 152/142 = 1.07 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшейся фосфорной кислоты в 2 раза больше количества оксида фосфора(V):
`n_text{обр.}(H_3PO_4) = 2*n(P_2O_5) = 2*1.07 = 2.14 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся фосфорной кислоты из оксида фосфора(V):
`m_text{обр.}(H_3PO_4) = n_text{обр.}(H_3PO_4)*M(H_3PO_4) = 2.14*98 = 209.7 text{ г}`
Найдём массу фосфорной кислоты в итоговом растворе:
`m_text{итог.}(H_3PO_4) = m_text{исх.}(H_3PO_4) + m_text{обр.}(H_3PO_4) = 49 + 209.7 = 258.7 text{ г}`
Найдём массу итогового раствора:
`m_text{итог.}(р-ра) = m_text{исх.}(р-ра) + m(P_2O_5) = 980 + 152 = 1132 text{ г}`
Вычислим массовую долю фосфорной кислоты в итоговом растворе:
`ω_text{итог.}(H_3PO_4) = (100*m_text{итог.}(H_3PO_4))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*258.7)/1132 = 22.85%`
Ответ
`ω_text{итог.}(H_3PO_4) = 22.85%`