В 250 мл воды растворяли 13,8 г натрия, затем добавили 50 г 59% раствора фосфорной кислоты. Как найти массовую долю соли в полученном растворе?

Химия 9 класс Растворы и массовая доля вещества химия 9 класс массовая доля раствор натрий фосфорная кислота 59% раствор расчет концентрация солевой раствор задачи по химии растворы школьная химия химические реакции Новый

Для решения данной задачи, давайте последовательно разберем все шаги. Мы имеем натрий, который реагирует с водой, а затем с фосфорной кислотой. Наша цель - найти массовую долю образовавшейся соли в новом растворе.

1. Записываем уравнения реакций:
   • 1. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2. (натрий реагирует с водой, образуя натрий гидроксид и водород)
   • 2. NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O. (натрий гидроксид реагирует с фосфорной кислотой, образуя натрий дигидрофосфат и воду)
   • 3. 2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O. (при избытке натрий гидроксида образуется натрий гидрофосфат)
   • 4. 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O. (при избытке натрий гидроксида образуется натрий фосфат)
2. Определяем количество натрия:
   • Масса натрия составляет 13,8 г. Молярная масса натрия (Na) равна 23 г/моль.
   • Количество вещества натрия (n) вычисляем как: n = масса / молярная масса = 13,8 г / 23 г/моль = 0,6 моль.
3. Определяем количество использованной воды:
   • Согласно уравнению, на 2 моль натрия требуется 2 моль воды, поэтому количество вещества воды также 0,6 моль.
   • Масса израсходованной воды m(H2O) = n(H2O) * молярная масса H2O = 0,6 моль * (2 + 16) г/моль = 10,8 г.
   • Остаток воды в растворе: 250 мл воды эквивалентно 250 г (плотность воды ~ 1 г/мл), значит осталось 250 г - 10,8 г = 239,2 г.
4. Определяем массу фосфорной кислоты:
   • У нас есть 50 г 59% раствора фосфорной кислоты, значит масса кислоты: m = 50 г * 0,59 = 29,5 г.
   • Количество вещества кислоты n = 29,5 г / (3 + 31 + 64) г/моль = 0,3 моль.
   • Остаток фосфорной кислоты в растворе: 50 г - 29,5 г = 20,5 г.
5. Определяем массу образовавшейся соли:
   • Из уравнения реакции видно, что в результате реакции образуется натрий дигидрофосфат (NaH2PO4).
   • Масса соли: m = n * (46 + 31 + 64 + 1) г/моль = 0,3 моль * 142 г/моль = 42,6 г.
6. Определяем массу образовавшейся воды:
   • Согласно уравнению, при реакции образуется 0,6 моль воды, масса: m = 0,6 моль * 18 г/моль = 10,8 г.
7. Теперь мы можем рассчитать массовую долю соли в итоговом растворе:
   • Общая масса раствора = масса остатка воды + масса остатка кислоты + масса соли + масса образовавшейся воды = 239,2 г + 20,5 г + 42,6 г + 10,8 г = 313,1 г.
   • Массовая доля соли (ω) = масса соли / общая масса раствора = 42,6 г / 313,1 г ≈ 0,1360 или 13,6%.

Таким образом, массовая доля образовавшейся соли в растворе составляет примерно 13,6%.