Xin chào các ban, trong bài này HocThatGioi sẽ hướng dẫn cho các bạn cách giai bài tập về axit photphoric tác dụng với dung dịch kiềm. Trước khi vào bài này, nếu bạn vẫn chưa vững về lý thuyết về photpho và các hợp chất của phopho các bạn có thể xem qua ở bài sau Lý thuyết về photpho của HocThatGioi nhé.
1. Cách giải bài tập về axit photphoric tác dụng với dung dịch kiềm
Trong phần bài tập về axit photphoric(H_3PO_4) thì ta có 2 cách giải. Nhưng thông thường ta hay sử dụng cách thứ 2 để bài toán được tính nhanh hơn.
Cách 1: Viết phương trình phản ứng và xét lần lượt từng phương trình
H_3PO_4+NaOH\rightarrow NaH_2PO_4+H_2O
NaH_2PO_4+NaOH\rightarrow Na_2HPO_4+H_2O
Na_2HPO_4+NaOH\rightarrow Na_3PO_4+H_2O
Cách 2: Dựa vào tỉ lệ số mol
H_3PO_4+OH^-\rightarrow H_2PO_4^-+H_2O
H_3PO_4+2OH^-\rightarrow HPO_4^{2-}+2H_2O
H_3PO_4+3OH^-\rightarrow PO_4^{3-}+3H_2O
Ta đặt T=\frac{n_{NaOH}}{n_{H_3PO_4}}
T \leq 1: dung dịch gồm H_2PO_4^- (có thể H_3PO_4 dư)
1<T<2 : dung dịch gồm H_2PO_4^-, HPO_4^{2-}
T=2: dung dịch gồm HPO_4^{2-}
2<T<3: dung dịch gồm HPO_4^{2-}, PO_4^{3-}
T\geq 3: dung dịch gồm PO_4^{3-} (có thể có NaOH dư)
Lưu ý: Ta quy đổi P_2O_5\rightarrow 2H_3PO_4\rightarrow 2.n_{P_2O_5} = n_{H_3PO_4}
2. Bài tập ví dụ
Dưới đây là các bài tập ví dụ về bài toán axit photpharic tác dụng với dung dịch kiềm. Các bài tập về axit photphoric và muối photphat là những bài quan trọng của photpho. Các bạn cùng tham khảo nhé!
Câu 1: Cho 0,1 mol P_2O_5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH. Dung dịch thu được có các chất là
Ta có n_{H_3PO_4}=2.n_{P_2O_5}=2.0,1=0,2\, mol T=\frac{n_{KOH}}{n_{H_3PO_4}}=\frac{0,35}{0,2}=1,75 \rightarrow dung dịch chứa 2 muối là K_2HPO_4, KH_2PO_4
Câu 2: Cho 1,42 gam P_2O_5 tác dụng hoàn toàn với 50 ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được chất rắn khan gồm
n_{P_2O_5}=\frac{1,42}{142}=0,01\, mol; n_{KOH}=0,05.1=0,05\, mol
Ta có n_{H_3PO_4}=2.n_{P_2O_5}=2.0,01=0,02\, mol T=\frac{n_{KOH}}{n_{H_3PO_4}}=\frac{0,05}{0,02}=2,5 \rightarrow dung dịch chứa 2 muối là K_2HPO_4, K_3PO_4
Câu 3: Cho 100ml dung dịch NaOH 1,5M vào 200 ml dung dịch H_3PO_4 0,5M , thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được hỗn hợp gồm các chất
n_{H_3PO_4}=0,2.0,5=0,1\, mol; n_{NaOH}=0,1.1,5=0,15\, mol T=\frac{n_{NaOH}}{N_{H_3PO_4}}=\frac{0,15}{0,1}=1,5 rightarrow dung dịch gồm 2 muối là Na_2HPO_4, NaH_2PO_4
Câu 4: Oxi hóa hoàn toàn 3,1 g photpho bằng oxi dư. Cho toàn bộ sản phẩm vào 200 ml dung dịch NaOH 1M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Khối lượng muối trong X là
n_{P}=\frac{3,1}{31}=0,1\, mol; n_{NaOH}=0,2.1=0,1\, mol 4P+5O_2\overset{t^0}{\rightarrow}2P_2O_5 P_2O_5+3H_20\rightarrow 2H_3PO_4
Bảo toàn nguyên tố P\rightarrow n_{P}=n_{H_3PO_4}=0,1\, mol T=\frac{n_{NaOH}}{n_{H_3PO_4}}=\frac{0,2}{0,1}=2 \rightarrow dung dịch chỉ chứa Na_2HPO_4
Bảo toàn nguyên tố P\Rightarrow n_{Na_2HPO_4}=n_{P}=0,1\, mol \Rightarrow m_{Na_2HPO_4}=0,1.142=14,2\,g
Câu 5: Số loại ion có trong dung dịch axit photphoric là
Vì axit photphoric là axit yếu nên trong dung dịch tồn tại các cân bằng: H_3PO_4\rightleftharpoons H_2PO_4^-+H^+ H_2PO_4^-\rightleftharpoons HPO_4^{2-}+H^+ HPO_4^{2-}\rightleftharpoons PO_4^{3-}+H^+ H_2O\rightleftharpoons OH^-+H^+ \Rightarrow các ion tồn tại trong dung dịch là : H_2PO_4^-, HPO_4^{2-}, PO_4^{3-}, H^+, OH^-
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho bằng oxi dư rồi cho sản phẩm thu được tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch NaOH 32% thu được muối Na_2HPO_4, Giá trị của m là
n_{P}=\frac{6,2}{31}=0,2\, mol
Bảo toàn photpho ta có n_P=n_{Na_2HPO_4}=0,2\, mol
Bảo toàn natri ta có n_{NaOH}=2.n_{Na_2HPO_4}=2.0.2=0,4\, mol \Rightarrow m_{NaOH}=0,4.40=16\, gam \Rightarrow m_{dd\, NaOH}=\frac{16.100}{32}=50\, gam
Câu 7: Cho dung dịch chứa 11,76 gam H_3PO_4 vào dung dịch chứa 16,8 gam KOH rồi cô cạn dung dịch thì số gam muối khan thu được là
n_{H_3PO_4}=\frac{11,76}{98}=0,12\, mol; n_{KOH}=\frac{16,8}{56}=0,3\, mol T=\frac{n_{KOH}}{n_{H_3PO_4}}=\frac{0,3}{0,12}=2,5 \rightarrow dung dịch sau phản ứng chứa 2 muối là K_2HPO_4, K_3PO_4
Gọi n_{K_2PO_4}=x\, mol; n_{K_3PO_4}=y\, mol
Bảo toàn K n_{KOH}=2.n_{K_2HPO_4}+3.n_{K_3PO_4}=2x+3y=0,3 \,(1)
Bảo toàn P n_{H_3PO_4}=n_{K_2HPO_4}+n_{K_3PO_4}=x+y=0,12 \,(2)
Từ (1) và (2) \Rightarrow x=0,06\, mol; y=0,06\, mol \Rightarrow m_{muối}=0,06.174+0,06.212=23,16\, gam
Câu 8: Cho 14,2 gam P_2O_5 và 100 ml dung dịch chứa NaOH 1M và KOH 2M thu được dung dịch X. Các anion có mặt trong dung dịch X là (nếu không xét quá trình phân ly của nước)
n_{P_2O_5}=\frac{14,2}{142}=0,1\, mol; n_{NaOH}=0,1\, mol; n_{KOH}=0,2\, mol \rightarrow n_{OH^-}=n_{KOH}+n_{NaOH}=0,2+0,1=0,3\, mol
Ta có n_{H_3PO_4}=2.n_{P_2O_5}=2.0,1=0,2\, mol T=\frac{n_{OH-}}{n_{H_3PO_4}}=\frac{0,3}{0,2}=1,5 \Rightarrow tạo 2 muối là H_2PO_4^-, HPO_4^{2-}
Trên đây là cách giải bài tập axit photphoric tác dụng với dung dịch kiềm. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại thêm các kiến thức về photpho cho bạn. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để tiếp thu thêm các kiến thức hay, bổ ích nhé. Chúc các bạn học tốt!
