дано:
масса фосфора (P) = 10,5 г
масса воды (H2O) = 100 г
реакция между фосфором и азотной кислотой может быть представлена следующим уравнением (для красного фосфора):
P + 5 HNO3 → H3PO4 + 5 NO2 + 2 H2O
из уравнения видно, что 1 моль фосфора дает 1 моль ортофосфорной кислоты (H3PO4).
нужно найти: массовую долю ортофосфорной кислоты в полученном растворе.
решение:
1. Рассчитаем количество молей фосфора:
молярная масса P = 30,97 г/моль
количество молей P = масса P / молярная масса P
количество молей P = 10,5 г / 30,97 г/моль ≈ 0,339 моль
2. По уравнению реакции, количество молей H3PO4 будет равно количеству молей P:
количество молей H3PO4 = количество молей P = 0,339 моль
3. Теперь найдем массу ортофосфорной кислоты (H3PO4):
молярная масса H3PO4 = 3*1 + 30,97 + 4*16 = 98 г/моль
масса H3PO4 = количество молей H3PO4 * молярная масса H3PO4
масса H3PO4 = 0,339 моль * 98 г/моль ≈ 33,22 г
4. Найдем общую массу раствора:
общая масса раствора = масса H3PO4 + масса воды
общая масса раствора = 33,22 г + 100 г = 133,22 г
5. Рассчитаем массовую долю кислоты в растворе:
массовая доля H3PO4 = (масса H3PO4 / общая масса раствора) * 100%
массовая доля H3PO4 = (33,22 г / 133,22 г) * 100% ≈ 24,96%
ответ: массовая доля ортофосфорной кислоты в полученном растворе составляет примерно 24,96%.