Смешали растворы, содержащие 14,7 г фосфорной кислоты и 10 г гидроксида натрия. Рассчитайте массы веществ в полученном растворе
от

1 Ответ

дано:  
- масса фосфорной кислоты (H3PO4) m(H3PO4) = 14,7 г  
- масса гидроксида натрия (NaOH) m(NaOH) = 10 г  

найти:  
массы веществ в полученном растворе после реакции.

решение:  
1. Найдем молярные массы реагентов:  
- M(H3PO4) = 3 * 1,01 (H) + 30,97 (P) + 4 * 16 (O) = 3,03 + 30,97 + 64 = 98,00 г/моль  
- M(NaOH) = 22,99 (Na) + 1,01 (H) + 16 (O) = 22,99 + 1,01 + 16 = 40,00 г/моль  

2. Рассчитаем количество вещества для каждого реагента:  
n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4)  
n(H3PO4) = 14,7 г / 98,00 г/моль ≈ 0,150 моль  

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH)  
n(NaOH) = 10 г / 40,00 г/моль = 0,250 моль  

3. Установим уравнение реакции:  
H3PO4 + 3 NaOH → Na3PO4 + 3 H2O  

Согласно уравнению, 1 моль H3PO4 реагирует с 3 моль NaOH.

4. Определим лимитирующий реагент:  
Для 0,150 моль H3PO4 требуется:  
0,150 моль H3PO4 * 3 = 0,450 моль NaOH.  

У нас есть только 0,250 моль NaOH. Следовательно, NaOH является лимитирующим реагентом.

5. Рассчитаем количество вещества H3PO4, которое реагирует:  
n(NaOH) = 0,250 моль → n(H3PO4) использованное = n(NaOH) / 3 = 0,250 моль / 3 = 0,0833 моль  

6. Рассчитаем массу H3PO4, которая была использована:  
m(H3PO4) использованное = n(H3PO4) использованное * M(H3PO4)  
m(H3PO4) использованное = 0,0833 моль * 98,00 г/моль ≈ 8,17 г  

7. Теперь найдем остатки веществ после реакции:  
Масса H3PO4 оставшаяся:  
m(H3PO4) оставшиеся = m(H3PO4) - m(H3PO4) использованное  
m(H3PO4) оставшиеся = 14,7 г - 8,17 г = 6,53 г  

Масса NaOH, использованного в реакции:  
m(NaOH) использованный = n(NaOH) * M(NaOH)  
m(NaOH) использованный = 0,250 моль * 40,00 г/моль = 10,0 г  

Масса NaOH оставшаяся:  
m(NaOH) оставшиеся = m(NaOH) - m(NaOH) использованный  
m(NaOH) оставшиеся = 10,0 г - 10,0 г = 0 г  

8. Подводим итоги:  
Масса образовавшейся соли Na3PO4 в реакции:  
n(Na3PO4) = n(H3PO4) использованное = 0,0833 моль  
M(Na3PO4) = 3 * 22,99 + 30,97 + 4 * 16 = 163,94 г/моль  
m(Na3PO4) = n(Na3PO4) * M(Na3PO4) = 0,0833 моль * 163,94 г/моль ≈ 13,67 г

ответ:  
Масса оставшейся фосфорной кислоты составляет 6,53 г, остатка гидроксида натрия нет. Образовалось 13,67 г соли Na3PO4.
от