Вопрос школьника
В 980 г 5% -го раствора фосфорной кислоты растворили 152 г оксида фосфора (V). Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо воспользоваться уравнением реакции между фосфорной кислотой и оксидом фосфора:
P4O10 + 6H2O → 4H3PO4
Из уравнения видно, что на 1 моль P4O10 приходится 4 моля H3PO4. Таким образом, масса H3PO4, соответствующая 152 г P4O10, равна:
152 г P4O10 × (4 моля H3PO4 / 1 моль P4O10) × (98 г/моль H3PO4) = 592,64 г H3PO4
Теперь можно вычислить массу полученного раствора. Пусть его масса равна m г. Тогда массовая доля H3PO4 в растворе будет равна:
(592,64 г H3PO4 / m г раствора) × 100%
Осталось найти значение m. Из условия задачи известно, что в 980 г раствора содержится 5% H3PO4. Тогда масса H3PO4 в этом растворе равна:
980 г × 0,05 = 49 г H3PO4
Таким образом, масса оставшейся части раствора (т.е. вода) равна:
m — 49 г
Из закона сохранения массы следует, что масса P4O10, растворенного в этой воде, равна:
152 г
Тогда можно записать уравнение:
m — 49 г = 152 г + м(H3PO4)
Откуда получаем:
m(H3PO4) = m — 201 г
Теперь можно подставить это выражение в формулу для массовой доли H3PO4:
(592,64 г H3PO4 / (m — 201 г) г раствора) × 100%
Ответ: массовая доля фосфорной кислоты в полученном растворе равна (592,64 г H3PO4 / (m — 201 г) г раствора) × 100%.
