Задание №70776 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Na₃P + 3H₂O → 3NaOH + PH₃

2. Найдем число моль фосфорной кислоты, вступившей в реакцию c гидроксидом натрия:
n Na₃P = m Na₃P / M Na₃P = 50 / 100 = 0,5 моль

n PH₃ = n Na₃P = 0,5 моль
n H₃PO₄ = n PH₃ = 0,5 моль

3. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH · ω NaOH = 320 · 0,2 = 64 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 64 / 40 = 1,6 моль

4. Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке:
поделим моли фосфорной кислоты и гидроксида натрия на свои коэффициенты
H₃PO₄ : NaOH
(0,5 / 1) : (1,6 / 3)
(0,5 / 1) < (0,53 / 1)
H₃PO₄ < NaOH

Приходим к выводу, что NaOH находится в избытке, а H₃PO₄ в недостатке. Тогда в результате взаимодействия образуется только фосфат натрия
[3] 3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

5. Найдем массу фосфата натрия в теплом растворе:
n Na₃PO₄ = n H₃PO₄ = 0,5 моль
m Na₃PO₄ = n Na₃PO₄ · M Na₃PO₄ = 0,5 · 164 = 82 г

6. Найдем массу воды в теплом растворе:
m_{тепл. р-ра} = m_р-ра NaOH + m H₃PO₄
m H₃PO₄ = n H₃PO₄ · M H₃PO₄ = 0,5 · 98 = 49 г
m_{тепл. р-ра} = 320 + 49 = 369 г 

m_{в тепл. р-ре} H₂O = m_{тепл. р-ра} – m Na₃PO₄ – m_ост. NaOH
n_{прореаг.} NaOH = 3n H₃PO₄ = 3 · 0,5 = 1,5 моль
n_ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 1,6 – 1,5 = 0,1 моль
m_ост. NaOH = n_ост. NaOH · M NaOH = 0,1 · 40 = 4 г
m_{в тепл. р-ре} H₂O = 369 – 82 – 4 = 283 г

7. Найдем массу осадка фосфата натрия, образовавшегося после охлаждения. Для этого составим и решим пропорцию:
Пусть m_{в хол. р-ре} Na₃PO₄ = x г, тогда
12,1 / 100 = x / 283
x = 34,24; m_{в хол. р-ре} Na₃PO₄ = 34,24 г

 m_осадка Na₃PO₄ = m Na₃PO₄ – m_{в хол. р-ре} Na₃PO₄ = 82 – 34,24 = 47,76 г

Ответ: m_осадка Na₃PO₄ = 47,76 г

Задание было на ЕГЭ-2024

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)