Смесь серы и фосфора массой 6,3 г обработали избытком концентрированной азотной кислоты, при этом выделилось 24,64 л бурых газов (условия нормальные). Полученные газы были пропущены через 949,4 г 6,5% гидроксида калия.Какие соли содержатся в полученном растворе и каковы их массовые доли?Определить массовые доли серы и фосфора в исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим, какие соединения могут образоваться при реакции серы и фосфора с азотной кислотой:

S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

Исходя из уравнений реакций, можно сделать вывод, что в результате реакции серы и фосфора с азотной кислотой образуются сульфат серы (H2SO4) и ортофосфорная кислота (H3PO4).

Теперь определим, какие ионы будут содержаться в растворе после пропускания полученных газов через гидроксид калия:

H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O

Следовательно, в растворе образуются сульфат калия (K2SO4) и фосфат калия (K3PO4).

Далее рассчитаем массовые доли серы и фосфора в исходной смеси. Для этого найдем массовые доли серы и фосфора в сульфате серы и ортофосфорной кислоте соответственно:

Молярная масса серы (S) = 32 г/моль
Молярная масса фосфора (P) = 31 г/моль

Молярная масса H2SO4 = 12 + 32 + 416 = 98 г/моль
Молярная масса H3PO4 = 13 + 31 + 416 = 98 г/моль

Массовая доля серы = (322)/98100% = 65,31%
Массовая доля фосфора = (31)/98*100% = 31,63%

Итак, массовые доли серы и фосфора в исходной смеси составляют 65,31% и 31,63% соответственно.

Теперь рассчитаем массовые доли солей в растворе после реакции:

Молярная масса K2SO4 = 39.12 + 32 + 416 = 174.1 г/моль
Молярная масса K3PO4 = 39.13 + 31 + 416 = 212.3 г/моль

Масса K2SO4 = 174.1/(174.1+212.3) 949.4 г = 430,82 г
Масса K3PO4 = 212.3/(174.1+212.3) 949.4 г = 518,58 г

Массовая доля K2SO4 = 430,82/949,4 100% = 45,35%
Массовая доля K3PO4 = 518,58/949,4 100% = 54,65%

Итак, в полученном растворе содержится 45,35% сульфата калия и 54,65% фосфата калия.