Вопрос школьника
В 35.8 мл воды растворили 14.2 г оксида фосфора (V). Какова массовая доля фосфорной кислоты в полученной растворе?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции растворения оксида фосфора в воде:
P4O10 + 6H2O → 4H3PO4
Из уравнения видно, что 1 моль оксида фосфора растворяется в 6 молях воды и образует 4 моля фосфорной кислоты. Таким образом, можно определить количество молей фосфорной кислоты, образовавшейся в растворе:
n(H3PO4) = n(P4O10) × 4/1 = m(P4O10) / M(P4O10) × 4/1
где m(P4O10) — масса оксида фосфора, M(P4O10) — молярная масса оксида фосфора.
Подставляя известные значения, получим:
n(H3PO4) = 14.2 г / 284 г/моль × 4/1 = 0.2 моль
Далее необходимо определить массу раствора, используя плотность воды:
m(воды) = V(воды) × ρ(воды) = 35.8 мл × 1 г/мл = 35.8 г
Теперь можно определить концентрацию фосфорной кислоты в растворе:
c(H3PO4) = n(H3PO4) / V(раствора) = n(H3PO4) / (m(воды) + m(P4O10)) = 0.2 моль / (35.8 г + 14.2 г) = 0.004 моль/г
Наконец, массовая доля фосфорной кислоты в растворе будет равна:
массовая доля(H3PO4) = c(H3PO4) × M(H3PO4) = 0.004 моль/г × 98 г/моль = 0.392
Таким образом, массовая доля фосфорной кислоты в полученном растворе составляет 0.392 или 39.2%.
