Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 3K2O + P2O5 = 2K3PO4
(2) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
(3) 2K3PO4 + H3PO4 = 3K2HPO4
- Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:
m(H) = ω • mр-ра = 0,076 • 447,4 = 34 г
n(H) = m : M = 34 : 1 = 34 моль
nисх.(H2O) = n(H) : 2 = 34 : 2 = 17 моль
mисх.(H2O) = n • M = 17 • 18 = 306 г
mсмеси = mр-ра − mисх.(H2O) = 447,4 − 306 = 141,4 г
Пусть в смеси было x моль K2O, y моль P2O5
тогда n(O) в K2O = х моль, а n(O) в P2O5 = 5y моль, n(P) в P2O5 = 2y моль
n(O) : n(P) = (x + 5y) : 2y = 14,5 : 4
mсмеси = m(K2O) + m(P2O5) = 94x + 142y = 141,4 г
Составим систему уравнений:
(x + 5y) : 2y = 14,5 : 4
94x + 142y = 141,4
х = 0,9 моль K2O; y = 0,4 моль P2O5
- Вычислим количество вещества продуктов реакций:
n(K2O) : 3 = 0,9 : 3 = 0,3 моль < n(P2O5) : 1 = 0,4 моль ⇒ K2O в недостатке
n(K3PO4) = n(K2O) • 2 : 3 = 0,9 • 2 : 3 = 0,6 моль
nост.(P2O5) = n(P2O5) − nпрореаг.(P2O5) = 0,4 − 0,9 : 3 = 0,1 моль
n(H3PO4) = 2nост.(P2O5) = 2 • 0,1 = 0,2 моль
- Вычислим массу фосфата калия в полученном растворе:
n(K3PO4) : 2 = 0,6 : 2 = 0,3 моль > n(H3PO4) : 1 = 0,2 моль ⇒ H3PO4 в недостатке
nост.(K3PO4) = n(K3PO4) − nпрореаг.(K3PO4) = 0,6 − 0,2 • 2 = 0,2 моль
mост.(K3PO4) = n • M = 0,2 • 212 = 42,4 г
