5. Найдите массу 2 %-ного раствора фосфорной кислоты, необходимую для нейтрализации 30 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массу полученного фосфата.

Дано:

m(NaOH р-ра) = 30 г

ω(NaOH) = 8% = 0,08

ω(H3PO4 р-ра) = 2% = 0,02

Найти:

m(H3PO4 р-ра) - ?

m(Na3PO4) - ?

Решение:

1) Запишем уравнение реакции:

$$H_3PO_4 + 3NaOH = Na_3PO_4 + 3H_2O$$

2) Найдем массу гидроксида натрия в растворе:

$$m(NaOH) = m(NaOH р-ра) \times ω(NaOH) = 30 \text{ г} \times 0,08 = 2,4 \text{ г} $$

3) Найдем количество вещества гидроксида натрия:

$$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{2,4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,06 \text{ моль}$$

4) Найдем количество вещества фосфорной кислоты по уравнению реакции:

$$n(H_3PO_4) = \frac{1}{3} n(NaOH) = \frac{1}{3} \times 0,06 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль}$$

5) Найдем массу фосфорной кислоты:

$$m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \times M(H_3PO_4) = 0,02 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 1,96 \text{ г}$$

6) Найдем массу раствора фосфорной кислоты:

$$m(H_3PO_4 р-ра) = \frac{m(H_3PO_4)}{ω(H_3PO_4 р-ра)} = \frac{1,96 \text{ г}}{0,02} = 98 \text{ г}$$

7) Найдем количество вещества фосфата натрия:

$$n(Na_3PO_4) = \frac{1}{3} n(NaOH) = \frac{1}{3} \times 0,06 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль}$$

8) Найдем массу фосфата натрия:

$$m(Na_3PO_4) = n(Na_3PO_4) \times M(Na_3PO_4) = 0,02 \text{ моль} \times 164 \text{ г/моль} = 3,28 \text{ г}$$

Ответ: m(H3PO4 р-ра) = 98 г; m(Na3PO4) = 3,28 г