Номер 309, страница 50 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

309. Какое химическое количество гидроксида щелочного металла потребуется для полной нейтрализации раствора массой 708 г с массовой долей фосфорной кислоты 19,6 % ?

Дано:

$m_{р-ра(H_3PO_4)} = 708 \text{ г}$

$\omega(H_3PO_4) = 19,6 \% = 0.196$

В системе СИ:

$m_{р-ра(H_3PO_4)} = 0.708 \text{ кг}$

Найти:

$n(MOH)$

Решение:

Реакция нейтрализации фосфорной кислоты гидроксидом щелочного металла (общая формула $MOH$, где $M$ - щелочной металл) до средней соли (полная нейтрализация) описывается следующим уравнением:

$H_3PO_4 + 3MOH \rightarrow M_3PO_4 + 3H_2O$

Сначала найдем массу чистой фосфорной кислоты ($H_3PO_4$) в растворе:

$m(H_3PO_4) = m_{р-ра(H_3PO_4)} \cdot \omega(H_3PO_4)$

$m(H_3PO_4) = 708 \text{ г} \cdot 0.196 = 138.768 \text{ г}$

Далее рассчитаем молярную массу фосфорной кислоты. Используем относительные атомные массы: $A_r(H) = 1$, $A_r(P) = 31$, $A_r(O) = 16$.

$M(H_3PO_4) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$

Теперь определим химическое количество фосфорной кислоты, вступившей в реакцию:

$n(H_3PO_4) = \frac{m(H_3PO_4)}{M(H_3PO_4)} = \frac{138.768 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 1.416 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, химические количества фосфорной кислоты и гидроксида щелочного металла соотносятся как 1:3.

$\frac{n(H_3PO_4)}{1} = \frac{n(MOH)}{3}$

Отсюда находим химическое количество гидроксида щелочного металла:

$n(MOH) = 3 \cdot n(H_3PO_4) = 3 \cdot 1.416 \text{ моль} = 4.248 \text{ моль}$

Ответ: для полной нейтрализации потребуется 4.248 моль гидроксида щелочного металла.