Чтобы найти массовую долю фосфорной кислоты в растворе, сначала определим, сколько молей фосфорного ангидрида (P2O5P_2O_5P2O5) растворено в 1 литре воды. 1. Молярная масса фосфорного ангидрида P2O5P_2O_5P2O5 составляет: - Фосфор (P) – 30,97 г/моль, - Кислород (O) – 16,00 г/моль, - P2O5=(2×30,97)+(5×16,00)=61,94+80=141,94 г/мольP_2O_5 = (2 \times 30,97) + (5 \times 16,00) = 61,94 + 80 = 141,94 \, г/мольP2O5=(2×30,97)+(5×16,00)=61,94+80=141,94г/моль. 2. Теперь рассчитаем количество молей фосфорного ангидрида в 20 граммах: - Количество молей = масса / молярная масса = 20 г/141,94 г/моль≈0,141 моль20 \, г / 141,94 \, г/моль \approx 0,141 \, моль20г/141,94г/моль≈0,141моль. 3. При растворении фосфорного ангидрида в воде образуется фосфорная кислота (H3PO4H_3PO_4H3PO4). Существует реакция: - P2O5+3H2O→2H3PO4P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4P2O5+3H2O→2H3PO4. Это указывает на то, что 1 моль P2O5P_2O_5P2O5 дает 2 моли H3PO4H_3PO_4H3PO4. 4. Таким образом, из 0,141 моль P2O5P_2O_5P2O5 получится: - 0,141 моль×2=0,282 моль H3PO40,141 \, моль \times 2 = 0,282 \, моль \, H_3PO_40,141моль×2=0,282мольH3PO4. 5. Рассчитаем массу образовавшейся фосфорной кислоты: - Молярная масса H3PO4H_3PO_4H3PO4 = 3×1+30,97+4×16=3+30,97+64=97,97 г/моль3 \times 1 + 30,97 + 4 \times 16 = 3 + 30,97 + 64 = 97,97 \, г/моль3×1+30,97+4×16=3+30,97+64=97,97г/моль. - Масса H3PO4=0,282 моль×97,97 г/моль≈27,66 гH_3PO_4 = 0,282 \, моль \times 97,97 \, г/моль \approx 27,66 \, гH3PO4=0,282моль×97,97г/моль≈27,66г. 6. Находим общую массу раствора. Масса воды = 1 л = 1000 г, поэтому: - Общая масса раствора = масса воды + масса H3PO4H_3PO_4H3PO4 = 1000 г+27,66 г=1027,66 г1000 \, г + 27,66 \, г = 1027,66 \, г1000г+27,66г=1027,66г. 7. Теперь мы можем найти массовую долю фосфорной кислоты в растворе: - Массовая доля = (масса вещества / общая масса раствора) × 100% = (27,66 г/1027,66 г)×100%≈2,69%(27,66 \, г / 1027,66 \, г) \times 100\% \approx 2,69\%(27,66г/1027,66г)×100%≈2,69%. Таким образом, массовая доля фосфорной кислоты в образовавшемся растворе составляет приблизительно 2,69%.
