Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между оксидом фосфора(V) и гидроксидом натрия. При взаимодействии кислотного оксида с избытком щелочи образуется средняя соль — фосфат натрия и вода:
$P_{2}O_{5} + 6NaOH \rightarrow 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$

2. Вычислим количество вещества оксида фосфора(V), вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$.
Молярная масса $M(P_{2}O_{5}) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 142$ г/моль.
$n(P_{2}O_{5}) = \frac{7,1 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0,05$ моль.

3. Определим количество вещества образовавшейся соли (фосфата натрия).
Согласно уравнению реакции, из 1 моль $P_{2}O_{5}$ образуется 2 моль $Na_{3}PO_{4}$. Следовательно, соотношение количеств веществ:
$n(Na_{3}PO_{4}) = 2 \cdot n(P_{2}O_{5})$
$n(Na_{3}PO_{4}) = 2 \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,1$ моль.

4. Вычислим массу полученной соли $Na_{3}PO_{4}$.
Молярная масса $M(Na_{3}PO_{4}) = 3 \cdot 23 + 31 + 4 \cdot 16 = 164$ г/моль.
$m(Na_{3}PO_{4}) = n(Na_{3}PO_{4}) \cdot M(Na_{3}PO_{4})$
$m(Na_{3}PO_{4}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 164 \text{ г/моль} = 16,4$ г.

5. Вычислим массовую долю соли в полученном растворе по формуле $\omega = \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\%$.
По условию масса раствора равна 164 г.
$\omega(Na_{3}PO_{4}) = \frac{16,4 \text{ г}}{164 \text{ г}} = 0,1$ (или $10\%$).

Ответ: 10%

Источник: ФИПИ