К 400 мл раствора ортофосфорной кислоты с концентрацией 0.5 М и плотностью 1.05 г/мл добавили 400 г 3%-го раствора гидроксида натрия. Какие вещества из перечисленных ниже находятся в полученном растворе?

Химия 11 класс Растворы и химические реакции химия 11 класс ортофосфорная кислота раствор концентрация Плотность гидроксид натрия 3% раствор химические реакции вещества в растворе расчет концентрации нейтрализация состав раствора химические уравнения лабораторные эксперименты Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, какие вещества присутствуют в конечном растворе после добавления гидроксида натрия к ортофосфорной кислоте. Давайте разберем это шаг за шагом.

1. Определим количество ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) в растворе.
   • Концентрация раствора H₃PO₄ составляет 0.5 моль/л, а объем - 400 мл (или 0.4 л).
   • Количество вещества H₃PO₄ = 0.5 моль/л * 0.4 л = 0.2 моль.
2. Рассчитаем количество гидроксида натрия (NaOH) в растворе.
   • Концентрация раствора NaOH составляет 3% (массовая доля), а масса раствора - 400 г.
   • Масса NaOH = 400 г * 0.03 = 12 г.
   • Молярная масса NaOH = 40 г/моль.
   • Количество вещества NaOH = 12 г / 40 г/моль = 0.3 моль.
3. Определим, какие реакции будут происходить.
   • Ортофосфорная кислота может реагировать с гидроксидом натрия в несколько этапов, образуя различные соли: NaH₂PO₄, Na₂HPO₄, и Na₃PO₄.
   • Уравнения реакций:
     • H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O
     • NaH₂PO₄ + NaOH → Na₂HPO₄ + H₂O
     • Na₂HPO₄ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂O
   • Поскольку у нас 0.2 моль H₃PO₄ и 0.3 моль NaOH, первая реакция полностью пройдет, образуя 0.2 моль NaH₂PO₄, затем вторая реакция пройдет на 0.1 моль, образуя 0.1 моль Na₂HPO₄.
4. Определим, какие вещества остаются в растворе.
   • После реакций в растворе будут находиться:
     • NaH₂PO₄ (0.1 моль)
     • Na₂HPO₄ (0.1 моль)
     • Избыток NaOH (0.3 - 0.2 = 0.1 моль)

Таким образом, в конечном растворе будут присутствовать вещества: NaH₂PO₄, Na₂HPO₄, и избыток NaOH.