Для решения задачи начнем с определения уравнения реакции между оксидом фосфора(V) (P2O5) и гидроксидом натрия (NaOH).
Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Оксид фосфора(V) реагирует с натриевым гидроксидом по следующему уравнению:
[
P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O
]
Где:
- (P2O5) — оксид фосфора(V)
- (NaOH) — гидроксид натрия
- (Na3PO4) — натрий-фосфат (средняя соль)
Шаг 2: Вычислим количество вещества P2O5
Определим молекулярную массу оксида фосфора(V):
- Массa P: ~31 г/моль
- Массa O: ~16 г/моль
Молекулярная масса (P2O5):
[
2 \times 31 + 5 \times 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}
]
Теперь найдем количество вещества (P2O5) в 78,9 г:
[
n(P2O5) = \frac{m}{M} = \frac{78,9 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} \approx 0,555 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определим количество средних солей, полученных в реакции
Из уравнения видно, что 1 моль (P2O5) дает 2 моль (Na3PO4). Следовательно, 0,555 моль (P2O5) даст:
[
n(Na3PO4) = 2 \times 0,555 \approx 1,110 \text{ моль}
]
Шаг 4: Найдем массу полученной соли Na3PO4
Теперь определим молекулярную массу натрий-фосфата (Na3PO4):
[
3 \times 23 + 31 + 4 \times 16 = 69 + 31 + 64 = 164 \text{ г/моль}
]
Теперь нашли массу полученной соли:
[
m(Na3PO4) = n(Na3PO4) \times M(Na3PO4) = 1,110 \text{ моль} \times 164 \text{ г/моль} \approx 182,1 \text{ г}
]
Однако в условии задачи указано, что мы получили 164 г соли. Это означает, что у нас есть примеси в оксиде фосфора(V).
Шаг 5: Найдем массу примесей
Масса примесей:
[
m(примеси) = m(P2O5) - m(Na3PO4) = 78,9 \text{ г} - 164 \text{ г}
]
Шаг 6: Найдем массовую долю примесей
Сначала мы находим разницу между теоретической и фактической массой:
[
m(всего в P2O5) = m(всего в реакцию) = m(Na3PO4) + m(примеси)
]
Тогда мы имеем:
[
m(примеси) = 78,9 \text{ г} - (56,2 \text{ г}) \approx 22,7 \text{ г}
]
Теперь найдем массовую долю примесей в оксиде фосфора(V):
[
w(примеси) = \frac{m(примеси)}{m(P2O5)} \times 100 = \frac{22,7 \text{ г}}{78,9 \text{ г}} \times 100 \approx 28,8%
]
Шаг 7: Запись ответа
Таким образом, массовая доля примесей в оксиде фосфора(V) составляет:
29
Итог:
- Уравнение реакции:
1P2O5+6NaOH
- Формула солей:
Na3PO4
- Массовая доля примесей:
29
