Рассчитайте массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе, если 124 г фосфора, содержащего 25% оксида фосфора в виде примесей, сожгли в кислороде, а продукт растворили в 1 л воды.

1. Найдём массу чистого фосфора: Массовая доля чистого фосфора: $100\% - 25\% = 75\%$ Масса чистого фосфора: $m(P) = 124 \text{ г} \cdot 0.75 = 93 \text{ г}$ 2. Найдём количество вещества чистого фосфора: Молярная масса фосфора $M(P) = 31 \text{ г/моль}$ Количество вещества фосфора: $n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{93 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 3 \text{ моль}$ 3. Запишем уравнение реакции горения фосфора и образования фосфорной кислоты: $4P + 5O_2 \to 2P_2O_5$ $P_2O_5 + 3H_2O \to 2H_3PO_4$ 4. Определим количество вещества $P_2O_5$ и $H_3PO_4$ по чистому фосфору: По уравнению реакции $4P \to 2P_2O_5$, значит $n(P_2O_5) = \frac{1}{2} n(P) = \frac{1}{2} \cdot 3 \text{ моль} = 1.5 \text{ моль}$ По уравнению реакции $P_2O_5 \to 2H_3PO_4$, значит $n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(P_2O_5) = 2 \cdot 1.5 \text{ моль} = 3 \text{ моль}$ 5. Найдём массу фосфорной кислоты: Молярная масса фосфорной кислоты $M(H_3PO_4) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \text{ г/моль}$ Масса фосфорной кислоты: $m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \cdot M(H_3PO_4) = 3 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 294 \text{ г}$ 6. Найдём массу раствора: Плотность воды $\rho(H_2O) = 1 \text{ г/мл} = 1000 \text{ г/л}$ Масса воды: $m(H_2O) = 1 \text{ л} \cdot 1000 \text{ г/л} = 1000 \text{ г}$ Масса продукта сгорания фосфора: $m(P_2O_5)_{\text{полученный}} = n(P_2O_5) \cdot M(P_2O_5) = 1.5 \text{ моль} \cdot (2 \cdot 31 + 5 \cdot 16) \text{ г/моль} = 1.5 \text{ моль} \cdot (62 + 80) \text{ г/моль} = 1.5 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 213 \text{ г}$ Масса раствора: $m_{\text{раствора}} = m(H_2O) + m(P_2O_5)_{\text{полученный}} = 1000 \text{ г} + 213 \text{ г} = 1213 \text{ г}$ 7. Рассчитаем массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе: $\omega(H_3PO_4) = \frac{m(H_3PO_4)}{m_{\text{раствора}}} = \frac{294 \text{ г}}{1213 \text{ г}} \approx 0.2424 \text{ или } 24.24\%$ **Ответ:** Массовая доля фосфорной кислоты в полученном растворе составляет примерно $24.24\%$.