Химия
8 класс
Вопрос
Какое количество фосфора и бертолетовой соли было израсходовано, если при растворении образующегося при их взаимодействии $P_{2}O_{5}$, в $400 см^{3}$ раствора фосфорной кислоты с массовой долей 85 % ($\rho = 1,70 г/см^{3}$), концентрация фосфорной кислоты увеличилась на 9,2 %?
Ответ
1) $6P + 5KClO_{3} = 3P_{2}O_{5} + 5KCl$
2) $P_{2}O_{5} + 3H_{2}O = 2H_{3}PO_{4}$
$M(H_{3}PO_{4}) = 98 г/моль; M(P_{2}O_{5}) = 142 г/моль; M(KClO_{3}) = 122,5 г/моль; M(P) = 31 г/моль$.
Масса $H_{3}PO_{4}$ в растворе составит $400 \cdot 1,7 \cdot 0,85 = 578 г$. Если по уравнению реакции (1) образуется $x$ г $P_{2}O_{5}$, то по уравнению реакции (2) образуется $a$ г $H_{3}PO_{4}$: $a = \frac{2 \cdot 98x}{142} = 1,38x$.
Масса раствора $H_{3}PO_{4}$ после растворения в нем $P_{2}O_{5}$ составит $(400 \cdot 1,7 + x)$ г. По условию задачи после растворения $P_{2}O_{5}$ ($\omega$, %) полученного раствора составит 85,0 + 9,2 = 94,2 % или
100 г раствора - 94,2 г $H_{3}PO_{4}$ $(400 \cdot 1,7 + x)$ г раствора - $(578 + 1,38x)$ г $H_{3}PO_{4}$,
откуда $x = 142 г P_{2}O_{5}$ или $\frac{142}{142} = 1 моль$. Из уравнения реакции (1) следует, что количество $KClO_{3}$ равно $\frac{5}{3}$ моль или $\frac{122,5 \cdot 5}{3} = 204,1 г$, количество фосфора равно 2 моль или $2 \cdot 31 = 62 г$.