Đốt cháy hoàn toàn m gam P bằng oxi rồi hòa tan hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,1 mol H₂SO₄ thu được dung dịch X. Cho 0,5 mol KOH vào X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn dung dịch thu được 943m/62 gam chất rắn. Giá trị của m là:

Ta có: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ (1)

Cho sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,1 mol H₂SO₄ thì:

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ (2)

Ta có:

n_H3PO4 = n_P = m/31 (mol)

Dung dịch X chứa H₃PO₄ và H₂SO₄

Cho 0,5 mol KOH phản ứng với dung dịch X:

2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄+ 2H₂O (3)

0,2 ←     0,1 →        0,1 mol

→ Số mol KOH phản ứng với H₃PO₄ là 0,5 - 0,2 = 0,3 mol

KOH + H₃PO₄ → KH₂PO₄ + H₂O (4)

2KOH + H₃PO₄ → K₂HPO₄ + 2H₂O (5)

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O (6)

Xét các trường hợp sau:

-TH1: Chất rắn sau phản ứng chỉ chứa các muối

→ n_H2O = n_KOH = 0,5 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_KOH + m_axit = m_muối + m_H2O

→\(0,5.56 + {\rm{ }}0,1.98 + {\rm{ }}98.\frac{m}{{31}} = \frac{{943m}}{{62}} + {\rm{ }}0,5.18\)

→ m = 2,39 gam

→ n_H3PO4 = n_P = 0,077 mol

→ \(T = \frac{{{n_{KOH}}}}{{{n_{H3PO4}}}} = \frac{{0,3}}{{0,077}} = 3,89 > 3\) → Loại vì khi đó chất rắn sau phản ứng ngoài muối còn có KOH dư.

- TH2: Chất rắn sau phản ứng có KOH dư

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O (6)

3m/31      m/31         m/31

Chất rắn sau phản ứng có chứa \(\left\{ \begin{array}{l}\;0,1{\rm{ }}mol\,{\rm{ }}{K_2}S{O_4}\\\frac{m}{{31}}mol\,{K_3}P{O_4}\\(0,3 - \frac{{3m}}{{31}})mol\,KOH{\rm{ }}du\end{array} \right.\)

 → \(0,1.174 + \frac{m}{{31}}.{\rm{ }}212 + {\rm{ }}(0,3 - \frac{{3m}}{{31}}).56 = \frac{{943m}}{{62}}\) → m = 2,48 gam