Какова массовая доля фосфата натрия в полученном растворе после добавления 1,42 г оксида фосфора (V) к избытку раствора

Ян

47

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать знания о стехиометрии и расчете массовой доли. Давайте начнем с пошагового решения:

Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Сначала необходимо записать уравнение реакции между оксидом фосфора (V) и гидроксидом натрия. Зная, что оксид фосфора представляет собой P2O5, а гидроксид натрия - NaOH, уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[ P2O5 + 2NaOH \to 2Na3PO4 + H2O \]

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества реагента
Теперь мы можем рассчитать количество вещества оксида фосфора, зная его массу. Дано, что масса оксида фосфора составляет 1,42 г. Для расчета количества вещества используем формулу:

\[ \text{количество вещества (моль)} = \frac{\text{масса (г)}}{\text{молярная масса (г/моль)}} \]

Молярная масса оксида фосфора (P2O5) равна 141,94 г/моль. Подставляя значения в формулу, получим:

\[ \text{количество вещества оксида фосфора} = \frac{1,42}{141,94} \approx 0,01 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества продукта
Зная, что в реакции каждый моль оксида фосфора образует два моля гидроксида натрия и два моля фосфата натрия, мы можем рассчитать количество вещества фосфата натрия.

Так как оксид фосфора добавляется в избыток раствора гидроксида натрия, все оксид фосфора должен прореагировать, и поэтому количество полученного фосфата натрия будет таким же, как количество оксида фосфора.

\[ \text{количество вещества фосфата натрия} = 0,01 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Рассчитаем массу раствора фосфата натрия
Нам также дана масса полученного раствора, которая составляет 65,6 г. Чтобы рассчитать массу фосфата натрия в полученном растворе, мы используем формулу:

\[ \text{масса} = \text{количество вещества} \times \text{молярная масса} \]

Молярная масса фосфата натрия (Na3PO4) равна 163,94 г/моль. Подставляя значения в формулу, получим:

\[ \text{масса фосфата натрия} = 0,01 \times 163,94 \approx 1,64 \, \text{г} \]

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю фосфата натрия
Наконец, чтобы рассчитать массовую долю фосфата натрия в полученном растворе, мы можем использовать формулу:

\[ \text{массовая доля} = \frac{\text{масса фосфата натрия}}{\text{масса раствора}} \times 100\% \]

Подставляя значения в формулу, получим:

\[ \text{массовая доля фосфата натрия} = \frac {1,64}{65,6} \times 100\% \approx 2,5\% \]

Итак, массовая доля фосфата натрия в полученном растворе после добавления 1,42 г оксида фосфора (V) к избытку раствора гидроксида натрия и получения 65,6 г раствора составляет около 2,5%.