Рассчитайте массовую долю щелочи в конечном растворе. Ответ приведите в % с точностью до десятых. Фосфор массой 6,2 г прореагировал с кислородом объемом 3,36 л (н. у.). Полученное вещество растворили в 100 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовую долю щелочи в конечном растворе. Ответ приведите в % с точностью до десятых.
P + O2 → P2O5
Молярная масса P2O5 = 231 + 516 = 142 г/моль
Масса фосфора = 6,2 г
Количество вещества фосфора = 6,2 г / 31 г/моль = 0,2 моль
Так как один моль фосфора реагирует с пятью молью кислорода, то количество кислорода, участвующего в реакции, равно:
0,2 моль * 5 = 1 моль
Объем кислорода (по данным н.у.) = 3,36 л
Отношение молей кислорода к объему:
V = nRT/P
3,36 л = 1 моль 0,0821 латм/мольК 273 K / P
P = 1,01 атм
Определяем массу полученного оксида фосфора:Масса P2O5 = количество вещества молярная масса = 0,2 моль 142 г/моль = 28,4 г
Растворим полученный оксид в 100 г 20% раствора NaOH:Масса NaOH в растворе = 100 г * 0,2 = 20 г
Молярная масса NaOH = 40 г/моль
Количество вещества NaOH = 20 г / 40 г/моль = 0,5 моль
Из уравнения реакции с оксидом фосфора видно, что реагирует 2 моль NaOH на 1 моль P2O5, поэтому масса NaOH, реагирующего с P2O5, равна:Масса NaOH = 0,5 моль 2 40 г/моль = 40 г
Массовая доля NaOH в конечном растворе:Массовая доля NaOH = (40 г / (40 г + 28,4 г)) * 100% = 58,5%
Итак, массовая доля щелочи (NaOH) в конечном растворе составляет 58,5%.