Химия

Уравнение реакции сгорания фосфина:

$2PH_{3} + 4O_{2} \rightarrow P_{2}O_{5} + 3H_{2}O$.

Тепловой эффект реакции по закону Гесса:

$Q_{r} = Q_{обр}(P_{2}O_{5}) + 3Q_{обр}(H_{2}O) - 2Q_{обр}(PH_{3}) = 1492 + 3 \cdot 285,8 - 2 \cdot (-5,40) = 2360,2 кДж/моль$.

Так как при сгорании фосфина выделилось 236 кДж теплоты, количество фосфина:

$\nu (P_{2}O_{5}) = \frac{Q}{Q_{r}} = \frac{236}{2360,2} = 0,1 моль$.

Количество воды, образовавшейся при сгорании фосфина:

$\nu (H_{2}O) = 3 \cdot \nu (P_{2}O_{5}) = 0,3 моль$.

Из условия задачи рассчитаем количество гидроксида калия в растворе:

$\nu (KOH) = V \cdot M = 0,2 \cdot 1,5 = 0,3 моль$.

Из соотношения $\frac{ \nu (KOH)}{ \nu (P_{2}O_{5} ) } = 3$ следует, что образовались следующие соли:

$\underset{x}{P_{2}O_{5}} + \underset{2x}{2KOH} + H_{2}O \rightarrow \underset{2x}{2KH_{2}PO_{4}}$,
$\underset{y}{P_{2}O_{5}} + \underset{4y}{4KOH} \rightarrow H_{2}O + \underset{2y}{2K_{2}HPO_{4}}$.

Можно составить систему уравнений:

$\begin{cases} x + y = 0,1, \\ 2x + 4y = 0,3 \end{cases}$

откуда $x = 0,05, y = 0,05$. Таким образом, $\nu (KH_{2}PO_{4}) = 2x = 0,1 ~ моль, \nu (K_{2}HPO_{4}) = 2y = 0,1 ~ моль$.

Рассчитаем общую массу полученного раствора:

$m(раствора) = m(раствора ~ КОН) + m(P_{2}O_{5}) + m(H_{2}O) = 200 \cdot 1,07 + 0,1 \cdot 142 + 0,3 \cdot 18 = 233,6 г$.

Массовые доли солей в растворе:

$\omega (KH_{2}PO_{4}) = 136 \frac{0,1}{233,6} = 0,0582$ (или 5.82%).
$\omega (K_{2}KPO_{4}) = 174 \frac{0,1}{233,6} = 0,0745$ (или 7.45%).