В этом году на ЕГЭ самые трудоемкие задачи были в Москве. Разберем одну из них.
Смесь оксида натрия и оксида фосфора (V), где соотношение атомов фосфора к атомам натрия 7 к 18, прокалили и растворили в горячей воде. Получился раствор массой 312,5 г. Массовая доля атомов водорода в растворе 7,36%. Найдите массовую долю фосфата натрия в конечном растворе.
При прокаливании оксидов должен получиться фосфат
Пусть х моль оксида натрия, а у моль оксида фосфора, тогда количество натрия 2х моль, а количество фосфора 2у моль.
Тогда соотношение принимает вид
Найдем массу водорода в растворе
m(H)= 312,5*0,0736=23 г
n(H)=23/1=23 моль
Водород в растворе появился только благодаря воде.
Поэтому количество добавленной воды
n(H₂O)=23/2=11,5 моль
m(H₂O)=11,5*18=207 г
Когда сплавляли смесь оксидов, не было ничего, что покинуло бы сферу реакции, более того, даже если один из оксидов останется не прореагировавшим, он растворится в воде, поэтому
mр-ра = m P₂O₅ + m Na₂O + m H₂O
mр-ра = 142y+62x+207=312,5
Дальше можно выразить у через х и подставить в уравнение
Y=7/18x
62x+142*(7/18x)=105,5
62x+52,22x=105,5
114,22x=105,5
X=0,92 моль –n Na₂O
Y=0,36 моль – n P₂O₅
По уравнению количество оксида натрия в 3 р больше,
Чем оксида фосфора.
n(P₂O₅) прор = 0,92/3=0,31 моль
P₂O₅ в избытке
n(P₂O₅)ост.=0,36-0,31=0,05 моль
n(Na₃PO₄) обр= 2*0,31=0,62 моль
Получается в твердом остатке был оксид фосфора и фосфат натрия.
Соль сначала просто растворится, оксид прореагирует с водой.
Воды 11,5 моль, она явно в избытке.
n(H₃PO₄)обр= 2*nP₂O₅=2*0,05=0,1 моль
Фосфат натрия может превратиться в кислую соль.
Есть два сценария:
Они отличаются мольным соотношением кислоты и соли.
В нашем случае соли 0,62 моль, а кислоты 0,1.
Получается, нам подходит уравнение, в котором
Образуется гидрофосфат.
Фосфорная кислота в недостатке.
n(Na₃PO₄) прореаг. = 2*0,1=0,2моль
n(Na₃PO₄)ост=0,62-0,2=0,42 моль
m(Na₃PO₄)ост=0,42*164=68,88 г
W(Na₃PO₄)=68,88/312,5 =0,22=22%.
Без системной подготовки в условиях стресса очень сложно решить подобную задачу.
Мой совет поступающим: готовьтесь к ЕГЭ как можно раньше. Решайте побольше задач самостоятельно, ищите заранее репетитора или курсы.
На мои курсы отбор учеников будет проходить в июне.
Если вам интересно, можно узнать подробности в вотсап +79081460457.
