Масса фосфора для нейтрализации раствора щелочи
Какая масса фосфора необходима для получения такого количества фосфорной кислоты, которой можно полностью нейтрализовать 180 г 15%-ного раствора гидроксида калия?
Дано
`m(р-ра) = 180 text{ г}`
`ω(KOH) = 15%`
Найти
`m(P) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`4P + 5O_2 = 2P_2O_5`
`P_2O_5 + 3H_2O = 2H_3PO_4`
`H_3PO_4 + 3KOH = K_3PO_4 + 3H_2O`
Найдём массу гидроксида калия в растворе:
`m(KOH) = (ω(KOH)*m(р-ра))/100 = (15*180)/100 = 27 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида калия:
`n(KOH) = (m(KOH))/(M(KOH)) = 27/56 = 0.4821 text{ моль}`
Согласно третьему уравнению, количество вещества фосфорной кислоты в 3 раза меньше количества гидроксида калия:
`n(H_3PO_4) = (n(KOH))/3 = 0.4821/3 = 0.1607 text{ моль}`
Согласно второму уравнению, количество вещества оксида фосфора(V) в 2 раза меньше количества фосфорной кислоты:
`n(P_2O_5) = (n(H_3PO_4))/2 = 0.1607/2 = 0.08036 text{ моль}`
Согласно первому уравнению, количество вещества фосфора в 2 раза больше количества оксида фосфора(V):
`n(P) = 2*n(P_2O_5) = 2*0.08036 = 0.1607 text{ моль}`
Найдём массу фосфора:
`m(P) = n(P)*M(P) = 0.1607*31 = 4.982 text{ г}`
Ответ
`m(P) = 4.982 text{ г}`