РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Фосфид кальция массой 36,4  г подвергли гидролизу. Образовавшийся газ сожгли в избытке кислорода. Полученную кислоту смешали с 50  мл 25%-⁠го раствора натриевой щелочи (плотность ρ  =  1,28 г/⁠см³). Определите состав образовавшейся соли и ее массовую долю в растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.

Решение. Фосфид кальция гидролизуется с образованием щелочи и выделением фосфина:

$\ChemFormCa_3P_2 плюс 6H_2O \to 3Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2 плюс 2PH_3\uparrow.$

В присутствии кислорода фосфин самопроизвольно воспламеняется:

$\ChemFormPH_3 плюс 2O_2 \to H_3PO_4.$

С гидроксидом натрия ортофосфорная кислота реагирует с образованием средней либо кислых солей ортофосфорной кислоты в зависимости от соотношений реагентов. Вычислим количество вещества фосфида кальция:

$\nu \rm левая круглая скобка Ca_3P_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m \rm левая круглая скобка Ca_3P_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it M \rm левая круглая скобка Ca_3P_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 36,4, знаменатель: 182 конец дроби =0,200 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению гидролиза фосфида кальция $\nu \rm левая круглая скобка PH_3 правая круглая скобка =2\nu \rm левая круглая скобка Ca_3P_2 правая круглая скобка .$ Следовательно:

$\nu \rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка PH_3 правая круглая скобка =2\nu \rm левая круглая скобка Ca_3P_2 правая круглая скобка =2 умножить на 0,200=0,400 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Вычислим массу раствора натриевой щелочи, массу и количество вещества гидроксида натрия:

$\it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = \it V_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка умножить на \rho_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка =50 умножить на 1,28=64,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка ;$

$\it m\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка =\it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка умножить на \omega\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка =64,0 умножить на 0,25=16,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка ;$

$\nu \rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m \rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка , знаменатель: \it M \rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 16,0, знаменатель: 40 конец дроби =0,400 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Получаем, что $\nu \rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка .$ Следовательно, продуктом реакции эквимолярных количеств щелочи и ортофосфорной кислоты является дигидроортофосфат натрия  — $\ChemFormNaH_2PO_4.$

Уравнение реакции между эквимолярными количествами гидроксида натрия и ортофосфорной кислоты записывается в виде:

$H_3$PO_4$ плюс NaOH \to$ H_2$O плюс NaH_2$PO_4$ левая круглая скобка дигидроортофосфат натрия правая круглая скобка .$

Для нахождения массовой доли соли необходимо вычислить массы ортофосфорной кислоты и дигидроортофосфата натрия:

$\it m\rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =0,400 умножить на 98=39,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка ;$

$\it m\rm левая круглая скобка NaH_2PO_4 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка NaH_2PO_4 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка NaH_2PO_4 правая круглая скобка =0,400 умножить на 120=48,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Вычислим массу образовавшегося раствора:

$\it m левая круглая скобка раствора правая круглая скобка =\it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =64,0 плюс 39,2=103,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$ $\it m левая круглая скобка раствора правая круглая скобка =\it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка H_3PO_4 правая круглая скобка =$
$=64,0 плюс 39,2=103,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Определим массовую долю дигидроортофосфата натрия в образовавшемся растворе:

$\omega \rm левая круглая скобка NaH_2PO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка NaH_2PO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка раствора правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 48,0, знаменатель: 103,2 конец дроби =0,465 или 46,5 \%.$

Ответ: $\ChemFormNaH_2PO_4;$ 46,5%.

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы	4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов	3
В ответе допущена ошибка в двух из названных выше элементов	2
В ответе допущена ошибка в трех из названных выше элементов	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Ключ