После полного нейтрализации 200 г 8% фосфорной кислоты твердым гидроксидом натрия был добавлен хлорид кальция массой

Решение:

1. Начнем с реакции между фосфорной кислотой (H₃PO₄) и гидроксидом натрия (NaOH):

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

2. У нас есть 200 г 8% раствор фосфорной кислоты, что означает, что в 100 г раствора содержится 8 г фосфорной кислоты.

3. Чтобы нейтрализовать всю фосфорную кислоту, нам понадобится количество гидроксида натрия, соответствующее этому количеству фосфорной кислоты. Молярные массы веществ: H₃PO₄ = 98 г/моль, NaOH = 40 г/моль.

Масса гидроксида натрия (NaOH) = (масса фосфорной кислоты (H₃PO₄) / молярная масса H₃PO₄) × молярная масса NaOH
= (8 г / 98 г/моль) × 40 г/моль
≈ 3,27 г

4. После полной нейтрализации фосфорной кислоты добавлен хлорид кальция (CaCl₂) массой 19,98 г, который реагирует с Na₃PO₄ в соответствии с реакцией:

CaCl₂ + Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl

5. Массовые доли веществ в растворе после завершения реакции можно определить как отношение массы каждого вещества к общей массе раствора.

Масса раствора = масса фосфорной кислоты + масса гидроксида натрия + масса хлорида кальция

Массовая доля фосфорной кислоты = (масса фосфорной кислоты / масса раствора) × 100%

Массовая доля гидроксида натрия = (масса гидроксида натрия / масса раствора) × 100%

Массовая доля хлорида кальция = (масса хлорида кальция / масса раствора) × 100%

6. Подставим значения в формулы:

Масса раствора = 200 г + 3,27 г + 19,98 г ≈ 223,25 г

Массовая доля фосфорной кислоты = (8 г / 223,25 г) × 100% ≈ 3,59%

Массовая доля гидроксида натрия = (3,27 г / 223,25 г) × 100% ≈ 1,47%

Массовая доля хлорида кальция = (19,98 г / 223,25 г) × 100% ≈ 8,95%

Таким образом, массовые доли веществ в растворе после завершения реакции составляют около 3,59% фосфорной кислоты, 1,47% гидроксида натрия и 8,95% хлорида кальция.

Пример использования:

В раствор смешали 200 г 8% фосфорной кислоты и 19,98 г хлорида кальция. После завершения реакции необходимо найти массовые доли фосфорной кислоты, гидроксида натрия и хлорида кальция в итоговом растворе.

Совет:

Для лучшего понимания решения задачи по химии, рекомендуется изучить основные принципы аналитической химии, включая реакции нейтрализации и методы расчета массовых долей веществ. Помимо этого, полезно знать таблицу периодических элементов и их молярные массы. Также необходимо быть внимательным при работе с единицами измерения и точными данными о массе веществ.

Дополнительное задание:

В 250 г раствора фосфорной кислоты массовой долей 5% было добавлено 15 г гидроксида натрия. После реакции нейтрализации в растворе образовался натриевый фосфат (Na₃PO₄). Найдите массовую долю натриевого фосфата в итоговом растворе.