23. Какой объем (мл) 15 М раствора HCl требуется для образования дигидрофосфатов из фосфата натрия, содержащей 24,08х10^23 атомов кислорода?

Решение:

Исходное вещество — фосфат натрия \( \text{Na}_3\text{PO}_4 \). Реакция с HCl приводит к образованию дигидрофосфата натрия \( \text{NaH}_2\text{PO}_4 \). Это происходит в две стадии:

1. \( \text{Na}_3\text{PO}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + \text{NaCl} \)
2. \( \text{Na}_2\text{HPO}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaH}_2\text{PO}_4 + \text{NaCl} \)

Таким образом, для полного превращения фосфата натрия в дигидрофосфат натрия требуется 2 моль HCl на 1 моль \( \text{Na}_3\text{PO}_4 \).

Дано количество атомов кислорода: \( 24.08 \times 10^{23} \) атомов.

Число Авогадро \( N_A \approx 6.02 \times 10^{23} \) моль^-1.

Количество вещества кислорода:

\( n(\text{O}) = \frac{24.08 \times 10^{23}}{6.02 \times 10^{23}} = 4 \) моль.

В молекуле \( \text{Na}_3\text{PO}_4 \) содержится 4 атома кислорода.

Количество вещества фосфата натрия:

\( n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{n(\text{O})}{4} = \frac{4 \text{ моль}}{4} = 1 \) моль.

По реакции, на 1 моль \( \text{Na}_3\text{PO}_4 \) нужно 2 моль HCl.

\( n(\text{HCl}) = 2 \times n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = 2 \times 1 \) моль = 2 моль.

Концентрация раствора HCl = 15 М (моль/л).

Объем раствора HCl:

\( V(\text{HCl}) = \frac{n(\text{HCl})}{C_M(\text{HCl})} = \frac{2 \text{ моль}}{15 \text{ моль/л}} \approx 0.1333 \) л.

Переведем в миллилитры:

\( V(\text{HCl}) = 0.1333 \text{ л} \times 1000 \text{ мл/л} \approx 133.3 \) мл.

Ответ: C