При сжигании фосфина в избытке кислорода выделилось 236,0 кДж теплоты. Продукты реакции растворили в 200 мл 1,50М раствора
Вопрос от пользователя
При сжигании фосфина в избытке кислорода выделилось 236,0 кДж теплоты. Продукты реакции растворили в 200 мл 1,50М раствора гидроксида калия (плотность 1,07 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. Теплоты образования фосфина, оксида фосфора (V)и жидкой воды равны — 5.4, 1492 и 285,8 кДж/моль соответственно.
Ответ от эксперта
2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O + Q
Q = 3*285,8 + 1492 — 4*0 – 2*(-5,4) = 2360,2кДж/моль
1 моль P2O5– 2360,2 кДж
nмоль P2O5 – 236 кДж
n= 236/2360,2 ≈ 0,1
Образовалось 0,1 моль P2O5и 0,3 моль H2O.
m(KOH раствор) = 200*1,07 = 214 г
n(KOH) = 1,50*0,2 = 0,3 моль
n(P2O5)/n(KOH) = 1/3 =>образуются гидро- и дигидрофосфаты калия.
(1) P2O5 + 2KOH + H2O = 2KH2PO4
(2) P2O5 + 4KOH = H2O + 2K2HPO4
Пусть в первую реакцию вступило xмоль P2O5, а во вторую — yмоль P2O5.
xP2O5 + 2xKOH + xH2O = 2xKH2PO4
yP2O5 + 4yKOH = yH2O + 2yK2HPO4
x + y = 0,1
2x + 4y = 0,3
x = 0,1 – y
2(0,1 — y) + 4y = 0,3
0,3 + 2y = 0,3
2y = 0,1
y = 0,05
x = 0,05
n(KH2PO4) = n(K2HPO4) = 0,1 моль
m(KH2PO4) = 0,1*136 = 13,6 г
m(K2HPO4) = 0,1*174 = 17,4 г
m(исходного раствора) = 214 + 0,1*142 + 0,3*18 = 233,6
ω(KH2PO4) = (13,6/233,6)*100% = 5,82%
ω(K2HPO4) = (17,4/233,6)*100% = 7,45%
Ответ: 5,82% KH2PO4, 7,45% K2HPO4
