3.1 г фосфора сожгли. Полученный оксид растворили в 150 г воды. Определить массовую долю полученной кислоты в растворе.

1. Запишем уравнения протекающих реакций:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅;

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄;

2. вычислим химическое количество фосфора:

n (P) = m (P) : M (P) = 3,1 : 31 = 0,1 моль;

3. определим химические количества оксида фосфора и ортофосфорной кислоты:

n (P₂O₅) = n (P) : 2 = 0,1 : 2 = 0,05 моль;

n (H₃PO₄) = n (P₂O₅) * 2 = 0,05 * 2 = 0,1 моль;

4. рассчитаем массу оксида фосфора и фосфорной кислоты:

m (P₂O₅) = n (P₂O₅) * M (P₂O₅);

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

m (P₂O₅) = 0,05 * 142 = 7,1 г;

m (H₃PO₄) = n (H₃PO₄) * M (H₃PO₄);

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

m (H₃PO₄) = 0,1 * 98 = 9,8 г;

5. найдем массу раствора:

m (раствора) = m (P₂О₅) + m (H₂O) = 7,1 + 150 = 157,1 г;

6. установим массовую концентрацию кислоты в растворе:

w (H₃PO₄) = m (H₃PO₄) : m (раствора) = 9,8 : 157,1 = 0,0624 доли или 6,24%.

Ответ: 6,24%.