Какая масса 20%-го раствора фосфорной кислоты потребуется для взаимодействия с раствором, содержащим...

Для взаимодействия с 72 г гидроксида натрия потребуется 100 г 20%-го раствора фосфорной кислоты.

Чтобы определить массу 20%-го раствора фосфорной кислоты, необходимую для взаимодействия с 72 г гидроксида натрия (NaOH), нужно рассчитать количество фосфорной кислоты (H₃PO₄), необходимое для реакции, и затем определить массу раствора, содержащего это количество кислоты.

Шаг 1: Уравнение реакции

Реакция между фосфорной кислотой (H₃PO₄) и гидроксидом натрия (NaOH) описывается следующим уравнением:

[ \text{H}_3\text{PO}_4 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} ]

Из уравнения видно, что 1 моль H₃PO₄ реагирует с 3 молями NaOH.

Шаг 2: Расчет количества вещества NaOH

Молярная масса NaOH: [ \text{Na} = 23 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль}, \quad \text{H} = 1 \, \text{г/моль} ] [ \text{М}_\text{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} ]

Количество вещества NaOH: [ n(\text{NaOH}) = \frac{72 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 1.8 \, \text{моль} ]

Шаг 3: Расчет необходимого количества H₃PO₄

Согласно стехиометрии реакции, на 3 моль NaOH требуется 1 моль H₃PO₄, следовательно:

[ n(\text{H}_3\text{PO}_4) = \frac{1.8 \, \text{моль}}{3} = 0.6 \, \text{моль} ]

Шаг 4: Расчет массы H₃PO₄

Молярная масса H₃PO₄: [ \text{H} = 1 \, \text{г/моль}, \quad \text{P} = 31 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль} ] [ \text{М}_\text{H}_3\text{PO}_4 = 3 \times 1 + 31 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} ]

Масса H₃PO₄: [ m(\text{H}_3\text{PO}_4) = 0.6 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 58.8 \, \text{г} ]

Шаг 5: Расчет массы раствора

20%-й раствор H₃PO₄ содержит 20 г H₃PO₄ на 100 г раствора. Чтобы найти массу раствора, содержащего 58.8 г H₃PO₄:

[ \frac{58.8 \, \text{г}}{0.2} = 294 \, \text{г} ]

Таким образом, требуется 294 г 20%-го раствора фосфорной кислоты для полного взаимодействия с 72 г гидроксида натрия.

Для решения данной задачи необходимо выяснить, какое количество фосфорной кислоты (H3PO4) потребуется для нейтрализации гидроксида натрия (NaOH) в растворе.

Сначала составим уравнение химической реакции между фосфорной кислотой и гидроксидом натрия: H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

Исходя из уравнения реакции, одна молекула фосфорной кислоты реагирует с тремя молекулами гидроксида натрия. Таким образом, молярное соотношение между H3PO4 и NaOH составляет 1:3.

Дано, что массовая доля фосфорной кислоты в растворе составляет 20%, а масса гидроксида натрия равна 72 г. Для рассчета необходимо определить массу фосфорной кислоты в исходной смеси: Масса H3PO4 = 0.2 * Масса смеси

Далее рассчитаем количество молей гидроксида натрия: n(NaOH) = Масса / молярная масса = 72 г / 40 г/моль = 1.8 моль

Исходя из молярного соотношения, на одну моль гидроксида натрия требуется одна моль фосфорной кислоты: n(H3PO4) = n(NaOH) 1/3 = 1.8 моль 1/3 = 0.6 моль

Теперь рассчитаем массу фосфорной кислоты, необходимую для нейтрализации гидроксида натрия: Масса H3PO4 = n молярная масса = 0.6 моль 98 г/моль = 58.8 г

Таким образом, для взаимодействия с раствором, содержащим 72 г гидроксида натрия, потребуется 58.8 г 20%-го раствора фосфорной кислоты.