Дано: m(раствора)=980 г, ω(H3PO4)=30%
Найти: n(NaOH)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу фосфорной кислоты в растворе:
m(H3PO4)=(ω(H3PO4)•m(раствора)):100%=30%•980 г:100%=294 г
2. Количество вещества фосфорной кислоты массой 294 г вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(H3PO4)=3•Ar(H)+Ar(P)+4•Ar(O)=3•1+31+4•16=98, поэтому M(H3PO4)=98 г/моль
n(H3PO4)=m(H3PO4)/M(H3PO4)=294 г : 98 г/моль=3 моль
3. Составим химическое уравнение:
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
По уравнению реакции n(H3PO4):n(NaOH)=1:3, поэтому
n(NaOH)=3•n(H3PO4)=3•3 моль=9 моль
2-й способ
1. Рассчитываем массу фосфорной кислоты в растворе:
m(H3PO4)=(ω(H3PO4)•m(раствора)):100%=30%•980 г:100%=294 г
2. Составим химическое уравнение:
294 г х моль
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
98 г 3 моль
Над формулами соединений H3PO4 и NaOH записываем вычисленную массу фосфорной кислоты (294 г) и неизвестное количество вещества гидроксида натрия (х моль), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
M(H3PO4)=98 г/моль, масса 1 моль=98 г
3. Количество вещества гидроксида натрия рассчитываем с помощью пропорции:
294 г / 98 г = х моль / 3 моль, отсюда
х=n(NaOH)=294 г • 3 моль : 98 г=9 моль
Ответ: для полной нейтрализации 980 г 30%-го раствора фосфорной кислоты, потребуется 9 моль гидроксида натрия.