Рассчитайте массу 46%-го раствора гидроксида натрия, необходимого для полной нейтрализации 1000 кг раствора фосфорной кислоты с массовой долей 15%.

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением нейтрализации фосфорной кислоты гидроксидом натрия и расчетами по химическим количествам.

1. Запишем уравнение реакции:

Фосфорная кислота ($\text{H}_3\text{PO}_4$) и гидроксид натрия ($\text{NaOH}$) реагируют по уравнению:

Каждая молекула фосфорной кислоты реагирует с тремя молекулами гидроксида натрия.

2. Найдем массу фосфорной кислоты в растворе:

Дано:

• Масса раствора фосфорной кислоты: $m_{\text{р-ра H}_3\text{PO}_4} = 1000$ кг
• Массовая доля кислоты: $w_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 15\% = 0.15$

Масса чистой кислоты:

3. Рассчитаем количество вещества фосфорной кислоты:

Молярная масса $\text{H}_3\text{PO}_4$:

Количество вещества кислоты:

4. Найдем необходимое количество гидроксида натрия:

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль $\text{H}_3\text{PO}_4$ требуется 3 моль $\text{NaOH}$.

Следовательно, общее количество $\text{NaOH}$:

5. Рассчитаем массу $\text{NaOH}$:

Молярная масса $\text{NaOH}$:

Масса гидроксида натрия:

6. Найдем массу 46% раствора NaOH:

Дано:

• Массовая доля $\text{NaOH}$: $w_{\text{NaOH}} = 46\% = 0.46$
• Масса чистого $\text{NaOH}$: $m_{\text{NaOH}} = 183.67$ кг

Масса раствора:

Ответ:

Для полной нейтрализации 1000 кг 15%-го раствора фосфорной кислоты потребуется примерно 399.3 кг 46%-го раствора гидроксида натрия.