Правильный ответ
- Вычислим массовую долю фосфорной кислоты в растворе
n1(NO2) = 5 · n(P) = 5 · 0,2 = 1 моль
n2(NO2) = 4 · n(P2O3) = 4 · 0,5 = 2 моль
m(общ)(NO2) = n · M = (1 + 2) · 46 = 138 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(HNO3) + m(смеси) − m(NO2)
m(конеч. р-ра) = 400 + 61,2 − 138 = 323,2 г
ω (Н3PO4) = 117,6 : 323,2 · 100 % = 36,39 %
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) P + 5HNO3 (конц) = Н3PO4 + 5NO2 + H2O
(2) P2O3 + 4HNO3 (конц) + H2O = 2H3PO4 + 4NO2
- Вычислим количество исходных веществ
P0 − 5ē = P+5
2P+3 − 4ē = 2P+5
Пусть n(P) = x моль, а n(P2O3) = y моль;
тогда n1(ē) = 5x моль и n2(ē) = 4y моль
n2(ē) : n1(ē) = 4y : 5x = 2 : 1, отсюда y = 2,5х
31x + 110 · 2,5х = 61,2
х = 0,2
n(P) = 0,2 моль
n(P2O3) = 0,2 · 2,5 = 0,5 моль
- Вычислим массу фосфорной кислоты в растворе
n1(Н3PO4) = n(P) = 0,2 моль
n2(Н3PO4) = 2 · n(P2O3) = 2 · 0,5 = 1 моль
mобщ(Н3PO4) = M · n = 98 · (1 + 0,2) = 117,6 г
- Вычислим массовую долю фосфорной кислоты в растворе
n1(NO2) = 5 · n(P) = 5 · 0,2 = 1 моль
n2(NO2) = 4 · n(P2O3) = 4 · 0,5 = 2 моль
m(общ)(NO2) = n · M = (1 + 2) · 46 = 138 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(HNO3) + m(смеси) − m(NO2)
m(конеч. р-ра) = 400 + 61,2 − 138 = 323,2 г
ω (Н3PO4) = 117,6 : 323,2 · 100 % = 36,39 %
