2023-09-11
Вычислите массу осадка, образующегося при обработке разбавленным раствором хлорида кальция смеси дигидрофосфата натрия, гидрофосфата калия и гидрофосфата аммония, в которой отношение масс веществ равно 1:2:3 (в порядке перечисления), а суммарное количество всех веществ составляет 0,100 моль.
Решение:
Примем, что $m(NaH_{2}PO_{4}) = x (г)$, тогда $m(K_{2}HPO_{4}) = 2x, m((NH_{4})_{2}HPO_{4})=3x$. Воспользовавшись формулой $\nu (X) = \frac{m(X)}{M(X)}$, выразим количества веществ каждого компонента смеси: $\nu (NaH_{2}PO_{4}) = \frac{x}{120}; \nu (K_{2}HPO_{4}) = \frac{2x}{174}; \nu ((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = \frac{3x}{132}$. По условию задачи сумма всех количеств веществ составляет 0,1 моль:
$\frac{x}{120} + \frac{2x}{174} + \frac{3x}{132} = 0,1$, откуда $x = 2,35$.
Разбавленный раствор хлорида кальция осаждает только гидрофосфаты:
$K_{2}HPO_{4} + CaCl_{2} \rightarrow CaHPO_{4} \downarrow + 2KCl$ (I)
$(NH_{4})_{2}HPO_{4} + CaCl_{2} \rightarrow CaHPO_{4} \downarrow + NH_{4}Cl$ (II)
Массы гидрофосфатов равны:
$m(K_{2}HPO_{4}) = 2 \cdot 2,35 = 4,7 г$;
$m ((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = 3 \cdot 2,35 - 7,05 г$.
Найдем количества веществ этих солей:
$\nu (K_{2}HPO_{4}) = \frac{4,7}{174} = 0,0270 моль$;
$\nu ((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = \frac{7,05}{132} = 0,0534 моль$.
Из уравнений реакций (I) и (II) находим:
$\nu (CaHPO_{4})_{сумм} = 0,0270 +0,0534 = 0,804 моль$.
Тогда
$m(CaHPO_{4})_{сумм} = 136 \cdot 0,0804 = 10,9 г$.