5,5 мл 40% раствора фосфорной кислоты (плотность 1,115 г/см3) поглотили 1,12 л аммиака.
Определить:
а) название образовавшейся соли;
б) массу образовавшейся соли
Кратко: растворенная фосфатная кислота нейтрализуется аммиаком до соли диаммоний гидрофосфат (NH4)2HPO4. Рассчёты ниже.
Дано:
- Объём раствора H3PO4: 5,5 мл
- Удельная масса раствора: 1,115 г/см3
- Содержание кислоты: 40% по массе
- Объём NH3: 1,12 л (газ)
Шаги расчётов:
1) Масса раствора кислоты
m раствора = 5,5 мл × 1,115 г/мл = 6,1325 г
2) Масса чистой H3PO4 в растворе
m H3PO4 = 0,40 × 6,1325 г = 2,4530 г
3) Моли H3PO4
M(H3PO4) ≈ 97,995 г/моль
n H3PO4 = 2,4530 г / 97,995 г/моль ≈ 0,0250 моль
4) Моли NH3 (из объёма 1,12 л при нормальных условиях)
При STP 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому
n NH3 = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,0500 моль
5) Стехиометрия и характер образующейся соли
Реакция: H3PO4 + 2 NH3 → (NH4)2HPO4
На 1 моль H3PO4 требуется 2 моль NH3.
0,0250 моль H3PO4 требовало бы 0,0500 моль NH3.
Дано NH3 = 0,0500 моль, значит оба реагента прореагируют полностью и образуется 0,0250 моль соли (NH4)2HPO4.
6) Молекулярная масса соли (NH4)2HPO4
M ≈ 132,06 г/моль
7) Масса образовавшейся соли
m соль = n соль × M = 0,0250 моль × 132,06 г/моль ≈ 3,30 г
Ответы:
а) Название соли: диаммоний гидрофосфат ((di)аммоний водородфосфат) формула (NH4)2HPO4.
б) Масса образовавшейся соли ≈ 3,30 г.
Примечание: решение основано на предположении стандартных условий для объёма NH3 газа (STP). При других условиях объём газа даёт другую moles NH3, что может повлиять на продукт.
