K 25 мл 6%-ной фосфорной кислоты (р = 1,03 г/см3) прибавили 6 г оксида фосфора (V). Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в образовавшемся растворе.

1. Рассчитаем массу исходного раствора:

m_исх (р-ра) = V (р-ра) * ρ = 25 * 1,03 = 25,75 г;

2. Найдем массу кислоты в исходном растворе:

m₁ (H₃PO₄) = w₁ (H₃PO₄) * m_исх (р-ра) = 0,06 * 25,75 = 1,545 г;

3. При добавлении оксида фосфора к раствору протекает реакция:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄;

4. Вычислим химические количества оксида и полученной из него кислоты:

n (P₂O₅) = m (P₂O₅) : M (P₂O₅);

M (P₂O₅) = 31 * 2 + 5 * 16 = 142 г/моль;

n (P₂O₅) = 6 : 142 = 0,0423 моль;

n (H₃PO₄) = n (P₂O₅) * 2 = 0,0423 * 2 = 0,0846 моль;

5. Установим массу образовавшейся кислоты:

m₂ (H₃PO₄) = n (H₃PO₄) * M (H₃PO₄);

M (H₃PO₄) = 3 + 31 + 4 * 16 = 98 г/моль;

m₂ (H₃PO₄) = 0,0846 * 98 = 8,2908 г;

6. Находим общую массу кислоты и полученного раствора:

m_общ (H₃PO₄) = m₁ (H₃PO₄) + m₂ (H₃PO₄) = 1,545 + 8,2908 = 9,8358 г;

m_общ (р-ра) = m_исх (р-ра) + m (P₂O₅) = 25,75 + 6 = 31,75 г;

7. Определим массовую долю фосфорной кислоты в образовавшемся растворе:

w (H₃PO₄) = m_общ (H₃PO₄) : m_общ (р-ра) = 9,8358 : 31,75 = 0,3098 или 30,98%.

Ответ: 30,98%.