34.07 Растворимость и кристаллогидраты

1) KH + H₂O → KOH + H₂
2) P₂O₅ + 2KOH + H₂O → 2KH₂PO₄
3) KH₂PO₄ + KOH → K₂HPO₄ + H₂O

 

n (KH) = m / M =  56 / 40 = 1,4 моль

По 1 уравнению: n₁(KOH) = n(KH) = n₁(Н₂О) = n (H₂) = 1,4 моль

n(P₂O₅) = m / M = 71 / 142 = 0,5 моль

Исходя из соотношения количеств оксида фосфора и гидроксида калия, можно сделать вывод, что образуется дигидрофосфат калия.

По 2 уравнению: n₂ (KOH) = n(KH₂PO₄) = n(P₂O₅) * 2 = 0,5 * 2 = 1 моль, n₂ (H₂O) = n(P₂O₅) = 0,5 моль

n_ост.(KOH) = 1,4 - 1 = 0,4 моль

По 3 уравнению: n_{прореаг.} (KH₂PO₄) = n_ост. (KOH) = n₃ (H₂O) = n(K₂HPO₄) = 0,4 моль

n_ост. (KH₂PO₄) = 1 - 0,4 = 0,6 моль

m_добав.(H₂O) = V * ρ = 200 * 1 = 200 г

m₁ (H₂O) = n * M = 1,4 * 18 = 25,2 г

m₂ (H₂O) = n * M = 0,5 * 18 = 9 г

m₃ (H₂O) = n * M = 0,4 * 18 = 7,2 г

m_общ.(H₂O) = m(H₂O) - m₁(Н₂О) − m₂(Н₂О) + m₃(Н₂О) = 200 - 25,2 - 9 + 7,2 = 173 г

m_ост.(KH₂PO₄) = n * M = 0,6 * 136 = 81,6 г

m(K₂HPO₄) = n * M = 0,4 * 174 = 69,6 г

Составим пропорцию, основываясь на данную в условии растворимость дигидрофосфата калия:
Пусть максимальная m (KH₂PO₄) в растворе после 3 реакций будет х г, тогда:
25 г (KH₂PO₄) - 100 г воды
х г (KH₂PO₄) - 173 г воды
x = (25 * 173) / 100 = 43,25 г (KH₂PO₄) может находится максимально в растворе, следовательно

m_осадка (KH₂PO₄) = 81,6 − 43,25 = 38,35 г

Составим пропорцию, основываясь на данную в условии растворимость гидрофосфата калия:
Пусть максимальная m (K₂HPO₄) в растворе после 3 реакций будет у г, тогда:
168 г (K₂HPO₄) - 100 г воды
y г (K₂HPO₄) - 173 г воды
y = (168 * 173) / 100 = 290,64 г, следовательно, весь гидрофосфат калия остался в растворе, т.к. его масса не превышают максимальную

m (H₂) = n * M = 1,4 * 2 = 2,8 г

m_{кон. р–ра} = m(KH) + m_добав.(H₂O) + m(P₂O₅) - m(H₂) - m_осадка (KH₂PO₄) = 56 + 200 + 71 − 2,8 − 38,35 = 285,85 г

ω(K₂HPO₄) = (m(K₂HPO₄) / m_{кон. р–ра}) * 100% = (69,6 / 285,85) * 100% = 24,35%