Химия

Найдем формулу исходной соли $K_{x}Br_{y}O_{z}$:

$x : y : z = \frac{23,35}{39} : \frac{47,90}{80} : \frac{28,75}{16} = 0,6:0,6:1,92 = 1:1:3$,

отсюда формула соли - $KBrO_{3}$.

Из условия задачи рассчитаем количества веществ бромата калия, фосфора и аммиака:

$\nu (KBrO_{3}) = \frac{8,35}{167} = 0,05 моль$,
$\nu (P) = \frac{1,86}{31} = 0,06 моль$,
$\nu (NH_{3}) = \frac{pV}{RT} = \frac{1,92 \cdot 101,3}{8,31 \cdot 293} = 0,08 моль$.

Запишем уравнение протекающей реакции:

$\underset{0,05}{5KBrO_{3}} + \underset{0,06}{6P} \rightarrow \underset{0,05}{5KBr} + \underset{0,03}{3P_{2}O_{5}}$

Получается, что бромат калия и фосфор даны в стехиометричкских соотношениях.

Масса бромида калия составляет:

$m(KBr) = 0,05 \cdot 119 = 5,95 г$.

С водой оксид фосфора образует ортофосфорную кислоту:

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

в количестве

$\nu (H_{3}PO_{4}) = 0,03 \cdot 2 = 0,06 моль$.

По соотношению моль $H_{3}PO_{4}$ и $NH_{3}$ видно, что при данных количествах возможно образование только кислых солей $NH_{4}H_{2}PO_{4}$ и $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$.

$H_{3}PO_{4} + NH_{3} \rightarrow NH_{4}H_{2}PO_{4}$;
$H_{3}PO_{4} + 2NH_{3} \rightarrow (NH_{4})_{2}HPO_{4}$.

Пусть в первую очередь вступило $x$ моль $H_{3}PO_{4}$, а во вторую - $y$ моль. Получаем систему из двух уравнений:

$\begin{cases} x + y = 0,06; \\ x + 2y = 0,08 \end{cases}$

Решение системы дает: $x = 0,04 моль, y = 0,02 моль$.
Следовательно, после завершения реакций в растворе находятся:

$m(KBr) = 5,95 г$;
$m(NH_{4}H_{2}PO_{4}) = 0,04 \cdot 115= 4,6 г$;
$m((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = 0,02 \cdot 132 = 2,64 г$.

Масса раствора

$m(раствора) = m(H_{2}O) + m(KBrO_{3}) + m(P) + m(NH_{3}) = 150 + 8,35 + 1,86 + 0,08 \cdot 17 = 160,9 г$.

Массовые доли веществ:

$\omega (KBr) = \frac{5,95}{160,9} = 0,0368$ (или 3,68%);
$\omega (NH_{4}H_{2}PO_{4}) = \frac{4,6}{160,9} = 0,0284$ (или 2,84%);
$\omega ((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = \frac{2,64}{160,9} = 0,0163$ (или 1,63%).
Ответ: 3,68% $KBr$; 2,84% $NH_{4}H_{2}PO_{4}$; 1,63% $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$.