Рассчитайте массу 25%-ного раствора ортофосфорной кислоты (г), при растворении в котором 142 г фосфорного ангидрида образуется 52%-ный раствор кислоты.

Реакция растворения фосфорного ангидрида в воде: \( \text{P}_2\text{O}_5 + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_3\text{PO}_4 \).

Молярная масса \( \text{P}_2\text{O}_5 \) = 142 г/моль, значит 142 г — это 1 моль. Из 1 моль \( \text{P}_2\text{O}_5 \) образуется 2 моль \( \text{H}_3\text{PO}_4 \), масса которых 2 × 98 = 196 г.

Пусть масса исходного 25%-ного раствора равна \( x \) г. В нём содержится \( 0{,}25x \) г кислоты и \( 0{,}75x \) г воды. При добавлении 142 г \( \text{P}_2\text{O}_5 \) расходуется 3 моль воды (54 г), поэтому масса воды становится \( 0{,}75x - 54 \) г, но общая масса раствора равна \( x + 142 \) г (вода не уходит из системы, а входит в состав кислоты).

Масса кислоты в конечном растворе: \( 0{,}25x + 196 \) г. По условию конечный раствор 52%-ный:

\[ \frac{0{,}25x + 196}{x + 142} = 0{,}52 \]

Решаем: \( 0{,}25x + 196 = 0{,}52(x + 142) \)
\( 0{,}25x + 196 = 0{,}52x + 73{,}84 \)
\( 196 - 73{,}84 = 0{,}52x - 0{,}25x \)
\( 122{,}16 = 0{,}27x \)
\( x = \frac{122{,}16}{0{,}27} = \frac{4072}{9} \approx 452{,}4 \) г.

Ответ: масса 25%-ного раствора ≈ 452,4 г.

0 0 Пожаловаться