Какова массовая доля фосфата натрия в растворе, полученном после взаимодействия 14,2 г оксида фосфора (V) с 200 г 16%-ного раствора гидроксида натрия?
Массовая доля фосфата натрия в растворе будет равна отношению массы фосфата натрия к общей массе раствора, умноженной на 100%.
- Сначала найдем количество моль фосфата натрия (Na3PO4), образовавшегося в результате реакции. Для этого сначала найдем количество моль оксида фосфора (V), используя его молярную массу. Молярная масса P4O10 (оксида фосфора) = 4(фосфор) * 30,97 + 10(кислород) * 16,00 = 284,08 г/моль
Моль оксида фосфора = масса / молярная масса = 14,2 г / 284,08 г/моль ≈ 0,05 моль
- Затем найдем количество моль гидроксида натрия (NaOH), содержащегося в 200 г 16%-ного раствора. Поскольку раствор содержит 16% NaOH, то 16% из 200 г = 0,16 * 200 г = 32 г NaOH.
Масса NaOH / молярная масса NaOH = количество моль NaOH 32 г / (22,99 г/моль + 16 г/моль + 1,01 г/моль) ≈ 0,5 моль
- Уравнение реакции: P4O10 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O
Согласно уравнению реакции, соотношение между оксидом фосфора и гидроксидом натрия с соответствующим количеством моль составлено на основании их коэффициентов.
Из уравнения видно, что на каждый моль оксида фосфора (P4O10) образуется 2 моля фосфата натрия (Na3PO4), поэтому количество моль Na3PO4 = 2 * 0,05 моль = 0,1 моль
Теперь найдем массу фосфата натрия: Масса Na3PO4 = количество моль * молярная масса Na3PO4 = 0,1 моль * (3 * 22,99 г/моль + 30,97 г/моль + 4 * 16,00 г/моль) ≈ 22,26 г
Общая масса раствора = масса оксида фосфора + масса гидроксида натрия + масса фосфата натрия = 14,2 г + 32 г + 22,26 г ≈ 68,46 г
И, наконец, массовая доля фосфата натрия в растворе: Массовая доля Na3PO4 = (Масса Na3PO4 / Общая масса раствора) * 100% = (22,26 г / 68,46 г) * 100% ≈ 32,5%
Таким образом, массовая доля фосфата натрия в растворе составляет около 32,5%.
