1. Главная
  2. Библиотека
  3. Химия
  4. 34. В 99,6 г раствора дигидрофосфата натрия соотношение...
Решение задачи на тему

34. В 99,6 г раствора дигидрофосфата натрия соотношение числа атомов фосфора к суммарному числу атомов водорода и натрия 1:128. Раствор разлили на две колбы, к первой добавили 28,5 г. 15% раствора гидроксида бария, а ко второй избыток известковой воды.

  • Химия
  • #Физическая химия
  • #Методы химического анализа
34. В 99,6 г раствора дигидрофосфата натрия соотношение числа атомов фосфора к суммарному числу атомов водорода и натрия 1:128. Раствор разлили на две колбы, к первой добавили 28,5 г. 15% раствора гидроксида бария, а ко второй избыток известковой воды.

Условие:

34. В 99,6 г раствора дигидрофосфата натрия соотношение числа атомов фосфора к суммарному числу атомов водорода и натрия 1:128. Раствор разлили на две колбы, к первой добавили 28,5 г. 15% раствора гидроксида бария, а ко второй избыток известковой воды. Масса осадка во второй колбе составила 4,65 г. Рассчитайте массовую долю соли в образовавшемся в первой колбе растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

Для решения задачи начнем с анализа данных и уравнений реакций.

Шаг 1: Определение состава раствора дигидрофосфата натрия


Дигидрофосфат натрия имеет формулу $Na2HPO4$. В 99,6 г раствора соотношение числа атомов фосфора к суммарному числу атомов водорода и натрия равно 1:128.

Обозначим:
- $n_P$ — число атомов фосфора,
- $n_{H+Na}$ — суммарное число атомов водорода и натрия.

Согласно условию, $nP : ...{H+Na} = 1 : 128$.

Пусть nH+Na=128n{H+Na} = 128.

В формуле Na4Na4:

  • 2 атома натрия (Na),
  • 1 атом водорода (H),
  • 1 атом фосфора (P).

Таким образом, nH+Na=2+1=3n_{H+Na} = 2 + 1 = 3 (это для одной молекулы соли).

Теперь найдем количество молей соли в растворе:

  • Молярная масса Na4=223+1+31+416=119г/мольNa4 = 2 \cdot 23 + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 119 \, \text{г/моль}.

Обозначим массу соли в растворе как m2HPO_4}. Тогда:

\frac{1}{128} = \frac{n{H+Na}} = \frac{m2HPO{Na4})/1}

Пусть m2HPO_4} = x. Тогда:

x/119(99,6x)=1128 \frac{x/119}{(99,6 - x)} = \frac{1}{128}

Перемножим:

128x=119(99,6x) 128x = 119(99,6 - x)
128x=11999,6119x 128x = 119 \cdot 99,6 - 119x
128x+119x=11999,6 128x + 119x = 119 \cdot 99,6
247x=11999,6 247x = 119 \cdot 99,6
x=11999,624748,0г x = \frac{119 \cdot 99,6}{247} \approx 48,0 \, \text{г}

15% раствор гидроксида бария содержит 15 г Ba(OH)₂ на 100 г раствора. В 28,5 г раствора содержится:

m2} = 0,15 \cdot 28,5 = 4,275 \, \text{г}

Реакция между дигидрофосфатом натрия и гидроксидом бария:

Na4+Ba(OH)4+2NaOH Na4 + Ba(OH)4 \downarrow + 2NaOH

Молярная масса BaHPO4BaHPO_4:

BaHPO4=137+1+31+416=137+1+31+64=233г/моль BaHPO_4 = 137 + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 137 + 1 + 31 + 64 = 233 \, \text{г/моль}

Масса осадка BaHPO4BaHPO_4 в первой колбе:

m4} = 4,275 \, \text{г} \, \text{(из расчета)}

Общая масса раствора в первой колбе:

mраствора=99,6г+28,5г=128,1г m_{раствора} = 99,6 \, \text{г} + 28,5 \, \text{г} = 128,1 \, \text{г}

Массовая доля соли:

\omega2HPO{Na4}}{m_{раствора}} \cdot 100\% = \frac{48,0}{128,1} \cdot 100\% \approx 37,5\%

Массовая доля соли в образовавшемся в первой колбе растворе составляет примерно 37,5%.

Выбери предмет