Question

Фторид фосфора(V) растворили в 2%-ном растворе ортофосфорной кислоты. В результате реакции образовался раствор, в котором массовая доля фтороводорода оказалась в 4,9 раза меньше массовой доли ортофосфорной кислоты. К полученному раствору добавили 2020 г раствора гидроксида стронция, взятого в избытке. При этом образовалось 29 г осадка. Вычислите массу конечного раствора

Answer 1

Записываем уравнения реакций:
[1]    PF5 + 4H2O = H3PO4 + 5HF
[2] 3Sr(OH)2 + 2H3PO4 = Sr3(PO4)2 + 6H2O
[3] Sr(OH)2 + 2HF = SrF2 + 2H2O Производим необходимые вычисления:
Пусть было x моль PF5 и в исходном растворе y моль H3PO4 n(HF) = 5n(PF5) = 5x моль
n(H3PO4 полученной)[1] = n(PF5) = x моль n(H3PO4 в растворе после [1]) = x + y моль m(HF) = 5x ∙ 20 = 100x г
m(H3PO4 в растворе после [1]) = 98(x + y) г n(Sr3(PO4)2) = 0,5n(H3PO4 прореаг.)[2] = 0,5(x + y) моль n(SrF2) = 0,5n(HF прореаг.)[3] = 0,5 ∙ 5x моль m(Sr3(PO4)2) = 0,5(x + y) ∙ 454 = 227(x + y) г
m(SrF2) = 0,5 ∙ 5x ∙ 126 = 315x г
 
{ 98(x + y) = 4,9 ∙ 100x 227(x + y)+ 315x = 29 { х = 0,02 моль y = 0,08 моль m(PF5) = 126 ∙ 0,02 = 2,52 г
m(H3PO4 в исходном растворе) = 98 ∙ 0,08 = 7,84 г m(исходного раствора H3PO4) = 7,84 / 0,02 = 392 г m(конечного раствора) = 2,52 + 392 + 2020 – 29 = 2385,52 г