Массовая доля фосфорной кислоты после растворения оксида фосфора (V)
К порции воды, объем которой составил 464,5 мл, добавили оксид фосфора (V) массой 35,5 г и нагрели до кипения. Вычислите массовую долю ортофосфорной кислоты в образовавшемся растворе.
Дано
`V(H_2O) = 464.5 text{ мл}`
`m(P_2O_5) = 35.5 text{ г}`
Найти
`ω(H_3PO_4) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции оксида фосфора(V) с водой:
`P_2O_5 + 3H_2O = 2H_3PO_4`
Найдём массу воды, приняв её плотность равной 1 г/мл:
`m(H_2O) = ρ(H_2O)*V(H_2O) = 1*464.5 = 464.5 text{ г}`
Найдём количество вещества оксида фосфора(V):
`n(P_2O_5) = (m(P_2O_5))/(M(P_2O_5)) = 35.5/142 = 0.25 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшейся фосфорной кислоты в 2 раза больше количества оксида фосфора(V):
`n(H_3PO_4) = 2*n(P_2O_5) = 2*0.25 = 0.5 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся фосфорной кислоты:
`m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4)*M(H_3PO_4) = 0.5*98 = 49 text{ г}`
Найдём массу полученного раствора:
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(P_2O_5) = 464.5 + 35.5 = 500 text{ г}`
Вычислим массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе:
`ω(H_3PO_4) = (100*m(H_3PO_4))/(m(р-ра)) = (100*49)/500 = 9.8%`
Ответ
`ω(H_3PO_4) = 9.8%`