Для решения задачи начнем с определения количества растворов в каждом этапе.
Определим количество ортофосфорной кислоты в исходном растворе:
- Массовая доля ортофосфорной кислоты: 9%
- Масса раствора: 120 г
- Масса ортофосфорной кислоты = 120 г * 0,09 = 10,8 г.
Определим количество оксида фосфора(V):
- Масса оксида фосфора(V): 4 г.
Определим количество гидроксида натрия в добавленном растворе:
- Массовая доля гидроксида натрия: 20%
- Масса раствора: 30 г
- Масса гидроксида натрия = 30 г * 0,20 = 6 г.
Теперь у нас есть:
- 10,8 г ортофосфорной кислоты (H₃PO₄)
- 4 г оксида фосфора(V) (P₂O₈)
- 6 г гидроксида натрия (NaOH)
- Реакция между ортофосфорной кислотой и гидроксидом натрия: \[ H₃PO₄ + NaOH \rightarrow NaH₂PO₄ + H₂O \] В ходе этой реакции возможно образование разных солей phosph ортофосфорной кислоты.
Подсчеты:
- Сначала мы должны записать уравнение реакции между H₃PO₄ и NaOH.
На реакцию потребуется:
- 1 моль H₃PO₄ реагирует с 3 молями NaOH.
Определим количество моль:
- M(H₃PO₄) = 98 г/моль → n(H₃PO₄) = 10,8 г / 98 г/моль ≈ 0,11 моля.
- M(NaOH) = 40 г/моль → n(NaOH) = 6 г / 40 г/моль = 0,15 моль.
Так как у нас 0,11 моль кислоты и 0,15 моль гидроксида, кислоты достаточно для полной реакции с гидроксидом.
Количество образующихся продуктов:
- Учитывая что 3 моль NaOH реагируют с 1 моль H₃PO₄:
- NaOH полностью использует H₃PO₄:
- Образуется 0,11 моль NaH₂PO₄.
Смотрим на итоговую массу:
Итоговая масса растворов:
- Исходный раствор (ортофосфорная кислота): 120 г.
- Плюс 4 г оксида фосфора(V): 120 г + 4 г = 124 г (пока без вливания NaOH).
Добавление 6 г NaOH:
Итого масса конечного раствора: 124 г + 30 г = 154 г.
Теперь нужно найти массовые доли растворов в конечном растворе:
- Масса NaH₂PO₄ = 0,11 моль * 119 г/моль (M(NaH₂PO₄) = 119 г/моль) = 13,09 г
- Масса NaOH = 6 г (прореагировал)
- Оксид фосфора(V): 4 г (в растворе)
Нахождение массовых долей:
- Масса всех растворённых веществ: 13,09 г (NaH₂PO₄) + 6 г (NaOH) + 4 г (P₂O₅) = 23,09 г
- Массовая доля NaH₂PO₄ = 13,09 г / 154 г * 100% ≈ 8,51%
- Массовая доля NaOH = 6 г / 154 г * 100% ≈ 3,90%
- Массовая доля P₂O₅ = 4 г / 154 г * 100% ≈ 2,60%
Таким образом, массовая доля компонентов в конечном растворе:
- Накидывайте это: NaH₂PO₄ — 8,51%, NaOH — 3,90%, P₂O₅= 2,60% в растворе.
Это и будет ваш ответ.