Задание №59834 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

2. Найдем число моль оксида фосфора(V):
n P₂O₅ = m P₂O₅ / M P₂O₅ = 2,84 / 142 = 0,02 моль

3. Найдем число моль ортофосфорной кислоты в растворе:
m H₃PO₄ = m_р-ра H₃PO₄ ⋅ ω H₃PO₄ = 120 ⋅ 0,09 = 10,8 г 
n₁ H₃PO₄ = m H₃PO₄ / M H₃PO₄ = 10,8 / 98 = 0,11 моль

4. Найдем число моль ортофосфорной кислоты, образовавшейся в первой реакции:
n₂ H₃PO₄ = 2n P₂O₅ = 2 ⋅ 0,02 = 0,04 моль

5. Найдем общее число моль ортофосфорной кислоты:
n H₃PO₄ = n₁ H₃PO₄ + n₂ H₃PO₄ = 0,11 + 0,04 = 0,15 моль

6. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 30 ⋅ 0,2 = 6 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 6 / 40 = 0,15 моль  

7. Так как n NaOH = 0,15 и n H₃PO₄ = 0,15 относятся как 1 : 1, протекает реакция с образованием дигидрофосфата натрия:
[2] H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O  

8. Найдем массу дигидрофосфата натрия:
n NaH₂PO₄ = n H₃PO₄ = 0,15 моль
m NaH₂PO₄ = n NaH₂PO₄ ⋅ M NaH₂PO₄ = 0,15 ⋅ 120 = 18 г 

9. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра H₃PO₄ + m P₂O₅ + m_р-ра NaOH = 120 + 2,84 + 30 = 152,84 г

10. Найдем массовую долю дигидрофосфата натрия в конечном растворе:
ω NaH₂PO₄ = m NaH₂PO₄ / m_{конечн. р-ра} = 18 / 152,84 = 0,118 → 11,8%

Ответ: ω NaH₂PO₄ = 11,8% 

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