Đốt `m(g)` đơn chất `X` `(`rắn màu đỏ`)` trong `O_2` dư `->` chất rắn `Y` `(Y` tan trong nước `->dd acid)`. Cho toàn bộ `Y` vào `500\ ml` dd `{(NaOH:0text(,)5M),(KOH:1M):}` `->` phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch làm khô thu được `47,24(g)` rắn khan. Tìm `m`? `text` `->` Ai làm giúp e ạ, bài giải của cô khó hỉu quá tr TT

Đáp án:

 `m = 6,51g`

Giải thích các bước giải:

Biện luận: 

 `X` là đơn chất, cháy trong oxi tạo oxit có axit tương ứng → `X` là phi kim 

`X`  có màu đỏ, với `P` (Photpho đỏ) là hợp lí nhất 

`4P + 5O_2`$\xrightarrow{t°}$ `2P_2O_5` 

`n_{NaOH} = {500}/{1000} . 0,5 = 0,25 mol`

`n_{KOH} = {500}/{1000} . 1 = 0,5 mol` 

`P_2O_5 + 3H_2O → 2H_3PO_4` 

Gọi số `mol H_3PO_4` là `amol` 

Có 2 trường hợp có thể xảy ra: 

• Trường hợp 1 : Phản ứng vừa đủ: 

Bảo toàn nguyên tố `O`: 

* Phần này là bảo toàn `O` của gốc `-OH` vì `O` của gốc axit đã liên kết với kim loại tạo muối* 

`n_{H_2O} = 0,5 + 0,25 = 0,75 mol`

Theo bảo toàn khối lượng: 

`m_{H_3PO_4} + m_{KOH} + m_{NaOH} = m` rắn `+ m_{H_2O}`

 <=> `98a + 0,5 . 56 + 0,25 . 40 = 47,24 + 0,75 . 18 `

<=> `98a = 47,24 + 0,75 . 18 - 0,25.40-0,5.56` 

<=> `a ≈ 0,232mol` 

Xét `0,232 . 3 < 0,75` 

→ Loại trường hợp này 

• Trường hợp 2: Axit hết, bazơ dư 

`3NaOH + H_3PO_4 → Na_3PO_4 + 3H_2O` 

`3KOH  + H_3PO_4 → K_3PO_4 + 3H_2O`

Trong `47,24g` rắn gồm `NaOH` và `KOH` 

Gọi `n_{NaOH}, n_{KOH}` phản ứng là `x, ymol` 

`n_{Na_3PO_4} = 1/3n_{NaOH} = x/3mol` 

`n_{K_3PO_4} = 1/3n_{KOH} = y/3mol` 

`n_{NaOH}` dư `= (0,25 - x)mol` 

`n_{KOH}` dư `= (0,5 - y)mol` 

Theo bảo toàn khối lượng: 

Ta có: 

`m` rắn`= (0,25 - x) . 40 + (0,5 - y) . 56 + x/3 .164 + y/3 . 212 = 47,24g`

<=> `{44}/3x + {44}/3y = 9,24` 

<=> `x/3 + y/3 = 0,21`

<=> `n_{H_3PO_4} = 0,21 mol`

Bảo toàn nguyên tố `P`:

`n_P = n_{H_3PO_4} = 0,21 mol`

`m_P = 0,21 . 31 = 6,51g`

Chúc bạn học tốt #aura

Đáp án: $\rm m_P=6,51(g)$

Giải thích các bước giải:

Biện luận: Rắn đỏ (X) + $\rm O_2$ tạo ra Y, Y tác dụng với nước tạo dd acid, vậy rắn đỏ (X) là P. Y là $\rm P_2O_5,$ acid là $\rm H_3PO_4.$

Đặt số mol của $\rm H_3PO_4$ là x(mol).

$\sum\limits \rm n_{OH^-}=0,25+0,5=0,75(mol)$

$\rm n_{H^+}=3x(mol)$

TH 1: Giả sử $\rm n_{OH^-}$ tác dụng hết:

Bảo toàn nguyên tố Oxi:

$\rm n_{H_2O}=n_{NaOH}+n_{KOH}=0,75(mol)$

Bảo toàn khối lượng:

$\rm m_{H_3PO_4}+m_{NaOH}+m_{KOH}=m_{rắn}+m_{H_2O}$

$⇔\rm 98x+0,25.40+0,5.56=47,24+0,75.18$

$\rm ⇒x \approx 0,23204(mol)$

$⇒\rm n_{H^+}=3.0,23204=0,69612<n_{OH^-}=0,75$

Không thỏa mãn, vì nếu $\rm n_{OH^-}$ hết thì $\rm n_{H^+}$ phải lớn hơn hoặc bằng $\rm n_{OH^-}.$

TH 2: Giả sử acid hết, $\rm n_{OH^-}$ dư:

$\rm H^++OH^-→H_2O$

Theo pt ion: $\rm n_{H_2O}=n_{H^+}=3x(mol)$

Bảo toàn khối lượng:

$\rm 98x+0,25.40+0,3.56=47,24+3x.18$

$⇒\rm x=0,21(mol)$

Bảo toàn nguyên tố Photpho:

$\rm n_{H_3PO_4}=n_{P}=0,21(mol)$

$⇒\rm m_P=0,21.31=6,51(g)$