Задание №59815 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:

2. Найдем число моль фосфора:
n P = m P / M P = 9,3 / 31 = 0,3 моль

3. Найдем массу оксида фосфора(V):
n P₂O₅ = n P / 2 = 0,3 / 2 = 0,15 моль
m P₂O₅ = n P₂O₅ ⋅ M P₂O₅ = 0,15 ⋅ 142 = 21,3 г

4. Найдем число моль гидроксида калия в растворе:
m_р-ра KOH = V_р-ра KOH ⋅ ρ_р-ра KOH = 263 ⋅ 1,171 = 307,973 г
m KOH = m_р-ра KOH ⋅ ω KOH = 307,973 ⋅ 0,2 = 61,5946 г
n KOH = m KOH / M KOH = 61,5946 / 56 = 1,1 моль

5. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:
поделим моли оксида фосфора(V) и гидроксида калия на свои коэффициенты
P₂O₅ : KOH
(0,15 / 1) : (1,1 / 6)
(0,15 / 1) < (1,1 / 6)
P₂O₅ < KOH

Приходим к выводу, что KOH находится в избытке, а P₂O₅ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по P₂O₅. 

6. Найдем массу оставшегося гидроксида калия:
n_{прореаг.} KOH = 6n P₂O₅= 6 ⋅ 0,15 = 0,9 моль
n_ост. KOH = n KOH – n_{прореаг.} KOH = 1,1 – 0,9 = 0,2 моль
m_ост. KOH = n_ост. KOH ⋅ M KOH = 0,2 ⋅ 56 = 11,2 г

7. Найдем массу фосфата калия:
n K₃PO₄ = 2n P₂O₅ = 2 ⋅ 0,15 = 0,3 моль
m K₃PO₄ = n K₃PO₄ ⋅ M K₃PO₄ = 0,3 ⋅ 212 = 63,6 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m P₂O₅ + m_р-ра KOH = 21,3 + 307,973 = 329,273 г

9. Найдем массовую долю гидроксида калия и фосфата калия в конечном растворе:
ω_ост. KOH = m_ост. KOH / m_{конечн. р-ра} = 11,2 / 329,273 = 0,034 → 3,4%
ω K₃PO₄ = m K₃PO₄ / m_{конечн. р-ра} = 63,6 / 329,273 = 0,193 → 19,3%

Ответ: ω_ост. KOH = 3,4%; ω K₃PO₄ = 19,3%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)