Question

Смесь, содержащую оксид фосфора(V) и оксид натрия, в которой соотношение числа атомов фосфора к числу атомов натрия равно 7 : 18, нагрели, а затем растворили в горячей воде. В результате получили 312,5 г раствора, в котором массовая доля атомов водорода составляет 7,36%. Вычислите массу фосфата натрия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Answer 1

Решение.
P₂O₅ + 3Na₂O = 2Na₃PO₄
Масса и количество атомов водорода в конечном растворе:
m(H) =447,4*0,076 = 34 г, n(H)= 34 моль
«Источник» всех атомов водорода в конечном растворе – добавленная вода. Найдем количество вещества добавленной воды:
m(H) = 312,5*0,0736 = 23 г, n(H)= 23 моль
Отсюда:
n(H₂O) = ½*n(H)= 11,5 моль, m(H₂O) = 11,5*18 = 207 г
m(исх.смеси) = 312,5 – 207 = 105,5 г
Пусть n(P₂O₅) = x моль, тогда n(P) = 2x моль, m(P₂O₅) = 142x г
n(Na2O) = y моль, тогда n(Na) = 2y моль, m(Na₂O) = 62у г
2x/2y = 7/18, x/y = 7/18, x = 7/18*y
62у + 7/18*142у = 105,5
у = 0,9, х = 0,3 моль
            P₂O₅ + 3Na₂O = 2Na₃PO₄
Было:  0,35        0,9
Изм.:    -0,3       -0,9          +0,6
Ост.:      0,05      0 0,6
Остаток оксида фосфора: n(P₂O₅) = 0,05 моль, n(Na₃PO₄) = 0,6 моль
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) = 2*0,05 = 0,1 моль
                2Na₃PO₄ + H₃PO₄ = 3Na₂HPO₄
Было:          0,6             0,1
Изм.:           -0,2           -0,1          +0,3
Ост.:            0,4             0               0,3
m(Na₃PO₄) = 0,4*164 = 65,6 г
Ответ: m(Na₃PO₄) = 0,4*164 = 65,6 г