Каково содержание солей в конечном растворе, если 14,2 г оксида фосфора(V) растворили в 180 г воды, получив ортофосфорную кислоту, Затем в этот раствор добавили 12 г твердого гидроксида натрия? Пожалуйста, запишите химические уравнения, описывающие реакции, указанные в условии задачи, и выполните все необходимые вычисления, указав единицы измерения для физических величин, которые нужно найти.
Якобин
Давайте решим данную задачу пошагово.
Шаг 1: Напишем химическое уравнение для реакции между оксидом фосфора(V) и водой:
\[P_2O_5 + H_2O \rightarrow H_4P_2O_7\]
В данном случае оксид фосфора(V) реагирует с водой, образуя ортофосфорную кислоту \(H_4P_2O_7\).
Шаг 2: Найдем количество ортофосфорной кислоты, образовавшейся в результате данной реакции. Для этого воспользуемся массой оксида фосфора(V), растворенного в воде.
Молярная масса \(P_2O_5\) равна 141,94 г/моль, поэтому количество вещества оксида можно найти по формуле:
\[n = \frac{m}{M} = \frac{14,2 \, \text{г}}{141,94 \, \text{г/моль}}\]
\[n \approx 0,1 \, \text{моль}\]
Так как реакция между \(P_2O_5\) и \(H_2O\) происходит в соотношении 1:2, количество вещества \(H_4P_2O_7\) будет равно 2 моля и, следовательно, масса этого вещества будет равна:
\[m_{H_4P_2O_7} = 2 \times M_{H_4P_2O_7} = 2 \times 177,97 \, \text{г/моль} = 355,94 \, \text{г}\]
Шаг 3: Добавим к полученному раствору 12 г твердого гидроксида натрия:
\[H_4P_2O_7 + 2NaOH \rightarrow Na_2H_2P_2O_7 + 2H_2O\]
В результате данной реакции образуется твёрдое вещество \(Na_2H_2P_2O_7\) и вода \(H_2O\).
Шаг 4: Посчитаем количество вещества гидроксида натрия, растворенного в растворе. Для этого воспользуемся массой данного вещества:
\[n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{12 \, \text{г}}{39,997 \, \text{г/моль}}\]
\[n_{NaOH} \approx 0,3 \, \text{моль}\]
Шаг 5: Сравним количество молей гидроксида натрия с количеством молей ортофосфорной кислоты, образовавшейся в результате реакции между \(P_2O_5\) и \(H_2O\). Мы видим, что количество молей удвоилось (с 0,1 моль до 0,2 моль), поэтому можем сказать, что гидроксид натрия был полностью израсходован.
Шаг 6: Таким образом, соли в конечном растворе отсутствуют, поскольку гидроксид натрия полностью прореагировал с ортофосфорной кислотой.
Итак, содержание солей в конечном растворе равно 0 г.
Шаг 1: Напишем химическое уравнение для реакции между оксидом фосфора(V) и водой:
\[P_2O_5 + H_2O \rightarrow H_4P_2O_7\]
В данном случае оксид фосфора(V) реагирует с водой, образуя ортофосфорную кислоту \(H_4P_2O_7\).
Шаг 2: Найдем количество ортофосфорной кислоты, образовавшейся в результате данной реакции. Для этого воспользуемся массой оксида фосфора(V), растворенного в воде.
Молярная масса \(P_2O_5\) равна 141,94 г/моль, поэтому количество вещества оксида можно найти по формуле:
\[n = \frac{m}{M} = \frac{14,2 \, \text{г}}{141,94 \, \text{г/моль}}\]
\[n \approx 0,1 \, \text{моль}\]
Так как реакция между \(P_2O_5\) и \(H_2O\) происходит в соотношении 1:2, количество вещества \(H_4P_2O_7\) будет равно 2 моля и, следовательно, масса этого вещества будет равна:
\[m_{H_4P_2O_7} = 2 \times M_{H_4P_2O_7} = 2 \times 177,97 \, \text{г/моль} = 355,94 \, \text{г}\]
Шаг 3: Добавим к полученному раствору 12 г твердого гидроксида натрия:
\[H_4P_2O_7 + 2NaOH \rightarrow Na_2H_2P_2O_7 + 2H_2O\]
В результате данной реакции образуется твёрдое вещество \(Na_2H_2P_2O_7\) и вода \(H_2O\).
Шаг 4: Посчитаем количество вещества гидроксида натрия, растворенного в растворе. Для этого воспользуемся массой данного вещества:
\[n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{12 \, \text{г}}{39,997 \, \text{г/моль}}\]
\[n_{NaOH} \approx 0,3 \, \text{моль}\]
Шаг 5: Сравним количество молей гидроксида натрия с количеством молей ортофосфорной кислоты, образовавшейся в результате реакции между \(P_2O_5\) и \(H_2O\). Мы видим, что количество молей удвоилось (с 0,1 моль до 0,2 моль), поэтому можем сказать, что гидроксид натрия был полностью израсходован.
Шаг 6: Таким образом, соли в конечном растворе отсутствуют, поскольку гидроксид натрия полностью прореагировал с ортофосфорной кислотой.
Итак, содержание солей в конечном растворе равно 0 г.
Знаешь ответ?