Đốt cháy hoàn toàn 12, 4 gam P trong oxi dư. Hòa tan sản phẩm thu được vào 80ml dung dịch NaOH 25% (d = 1,28 g/ml) thu được dung dịch X. Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch X
2 câu trả lời
$4P+5O_2\xrightarrow{t^o}2P_2O_5$
`0,4` `0,5` `0,2` `mol` `\text{PT1}`
`n_P=(m_P)/M_P=(12,4)/31=0,4(g)`
`m_(\text{ dd}NaOH)=V_(NaOH)xx d_(NaOH)=80xx1,28=102,4 (g)`
`m_(NaOH)=(m_(\text{dd }NaOH)xxC%)/(100%) = (102,4.25%)/(100%) = 25,6 (g)`
`n_(NaOH)=(m_(NaOH))/M_(NaOH)=(25,6)/ 40 = 0,64 (mol)`
`P_2O_5\text{ tác dụng với NaOH ta xem như }P_2O_5\text{ Tác dụng với }H_2O\text{ cho ra }H_2PO_4`
`\text{Sau đó,}H_3PO_4\text{ mới tác dụng với dd NaOH}`
`P_2O_5+3H_2O->2H_2PO_4PT(2)`
`\text{Lập tỉ lệ mol :}(n_(NaOH))/n_(H_3PO_4)=(0,64)/(0,4)=1,6`
`H_3PO_4\text{ phản ứng với NaOH cho 2 muối }NaH_2PO_4` `và` `Na2HPO4`
`H_3PO4+NaOH->NaH_2PO_4+H_2O\text{ (PT3)}`
`x->x->x`
`H_2PO_4+2NaOH->Na_2SO_4+H-2O`
`y->2y->y`
`\text{Đặt số mol ở PT3 và PT4 lần lượt là x và y, ta có hệ phương trình : }`
\(\left\{ \matrix{ \sum {{n_{{H_3}P{O_4}}} = x + y = 0,4} \hfill \cr \sum {{n_{NaOH}} = x + 2y = 0,64} \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{ x = 0,16 \hfill \cr y = 0,24 \hfill \cr} \right.\)
`n_(NaH_2SO_4)=x=0,16(mol)`
`m_(NaH_2PO_4)=n_(NaH_2PO_4)xxM_(NaH2_PO_4) = 0,16xx120 = 19,2 (g)`
`n_(Na_2HPO_4) = y = 0,24 (mol)`
`m_(Na_2HPO_4)=n_(Na_2HPO_4)xxM_(Na_2HPO_4) = 0,24xx142 = 34,08 (g)`
`m_(dd_(sau))=m_(P_2O_5) + m_(dd_NaOH) = 0,2.142+102,4 = 130,8 (g)`
`\text{Nồng độ phần trăm : }`
\(\left\{ \matrix{ C\% Na{H_2}P{O_4} = {{{m_{Na{H_2}P{O_4}}}} \over {m\,dd\,sau}}.100\% = {{19,2} \over {130,8}}.100\% = 14,68\% \hfill \cr C\% N{a_2}HP{O_4} = {{{m_{N{a_2}HP{O_4}}}} \over {m\,dd\,sau}}.100\% = {{34,08} \over {130,8}}.100\% = 26,06\% \hfill \cr} \right.\)
\(\text{nP = mP : MP = 12,4 : 31 = 0,4 (mol)}\)
PTHH:
4P + 5O2 t0\(\underrightarrow{to}\)2P2O5 (1)
0,4_______________ 0,2 (mol)
Theo PTHH (1): nP2O5 = \(\frac{1}{2}\).nP = \(\frac{1}{2}\). 0,4 = 0,2 (mol)
m dd NaOH =80. 1,28=102,4 (g)
mNaOH =\(\text{ 102,4.25%:100% = 25,6 (g)}\)
\(\rightarrow\) nNaOH= mNaOH : M NaOH = \(\text{25,6 : 40 = 0,64 (mol)}\)
Xét P2O5 tác dụng với dd NaOH ta coi như P2O5 tác dụng với H2O tạo ra H3PO4, sau đó H3PO4 mới tác dụng với dd NaOH
PTHH: P2O5 + 3H2O\(\rightarrow\)2H3PO4 (2)
Lập tỉ lệ \(\frac{nNaOH}{nH3PO4}=\frac{0,64}{0,4}=1,6\)
Ta thấy 1 < 1,6 < 2 vậy H3PO4 phản ứng với NaOH cho 2 muối NaH2PO4 và Na2HPO4
PTHH:
H3PO4 + NaOH\(\rightarrow\)NaH2PO4 + H2O (3)
x _________ x________ x__________ (mol)
H3PO4 + 2NaOH\(\rightarrow\) Na2HPO4 + H2O (4)
y ________ 2y_______ y__________ (mol)
Đặt số mol H3PO4 pư ở PT (3) và (4) lần lượt là x và y (mol)
Ta có hệ phương trình: \(\left\{{}\begin{matrix}\Sigma nH3PO4=x+y=0,4\\\Sigma nNaOH=x+2y=0,64\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,16\\y=0,24\end{matrix}\right.\)
Theo PTHH (3): nNaH2PO4 = x = 0,16 (mol)
\(\rightarrow\) mNaH2PO4 = nNaH2PO4. M NaH2PO4 \(\text{= 0,16.120 = 19,2 (g)}\)
Theo PTHH (4): nNa2HPO4 = y = 0,24 (mol)
\(\rightarrow\)mNa2HPO4 = nNa2HPO4.MNa2HPO4 \(\text{= 0,24.142 = 34,08 (g)}\)
dung dịch thu được sau phản ứng là:
mdd sau = mP2O5 + mdd NaOH \(\text{= 0,2.142 + 102,4 = 130,8 (g)}\)
Nồng độ phần trăm của các chất thu được sau phản ứng là:
\(\left\{{}\begin{matrix}C\%NaH2PO4=\frac{19,2}{130,8}.100\%=14,68\%\\C\%Na2HPO4=\frac{34,08}{130,8}.100\%=26,06\%\end{matrix}\right.\)
