Для решения этой задачи, начнем с уравнения реакции между оксидом фосфора(V) (P₂O₅) и гидроксидом натрия (NaOH). В реакции получается натриевая соль фосфорной кислоты (натрий фосфат).
Краткое уравнение реакции:
\[ P_2O_5 + 6 NaOH \rightarrow 2 Na_3PO_4 + 3 H_2O \]
Теперь найдем количество вещества оксида фосфора (P₂O₅):
Вычислим молекулярную массу P₂O₅:
- Масса фосфора (P): 31 г/моль × 2 = 62 г/моль
- Масса кислорода (O): 16 г/моль × 5 = 80 г/моль
- Общая масса: 62 + 80 = 142 г/моль
Найдем количество вещества оксида фосфора (n): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{7,1 \, \text{г}}{142 \, \text{г/моль}} \approx 0,050 Millennium \, \text{моль} \]
По уравнению реакции, 1 моль P₂O₅ реагирует с 6 моль NaOH и дает 2 моль Na₃PO₄. Значит, 0,050 моль P₂O₅ даст: \[ \text{moles of } Na_3PO_4 = 0,050 \, \text{моль} \times \frac{2 \, \text{моль Na}_3PO_4}{1 \, \text{моль P}_2O_5} = 0,1 \, \text{моль} \]
Найдем массу полученной соли (Na₃PO₄). Для этого нужно вычислить молекулярную массу Na₃PO₄:
- Масса натрия (Na): 23 г/моль × 3 = 69 г/моль
- Масса фосфора (P): 31 г/моль × 1 = 31 г/моль
- Масса кислорода (O): 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Общая масса соли: 69 + 31 + 64 = 164 г/моль
Теперь найдем массу полученной соли: \[ m_{\text{Na}_3PO_4} = n \times M = 0,1 \, \text{моль} \times 164 \, \text{г/моль} = 16,4 \, \text{г} \]
Теперь мы можем найти массовую долю соли в растворе: \[ \text{mass fraction of Na}_3PO_4 = \frac{m_{\text{Na}_3PO_4}}{m_{\text{solution}}} \times 100\% = \frac{16,4 \, \text{г}}{164 \, \text{г}} \times 100\% \approx 10\% \]
Таким образом, массовая доля натриевой фосфатной соли в полученном растворе составляет приблизительно 10%.