题目
47.称取钢样1.000g,使其中P转变成磷钼酸铵,经过滤、洗涤后,用 0.1000mol/L 的-|||-NaOH40.00mL溶解沉淀,过量NaOH耗去 .2000mol/L HN(O)_(3)7.50mL 酚酞为指示剂,-|||-求P和P2O5的质量分数。[注:1mol P相当于 ((N{H)_(4))}_(2)HP(O)_(4)cdot 12Mo(O)_(3), 相当于24mol-|||-NaOH]
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算过量的NaOH的物质的量
过量的NaOH被$0.2000mol/L$的$HN{O}_{3}$中和，根据反应方程式$NaOH + HN{O}_{3} \rightarrow NaN{O}_{3} + H_{2}O$，可以知道$NaOH$和$HN{O}_{3}$的物质的量相等。因此，过量的$NaOH$的物质的量为$0.2000mol/L \times 7.50mL = 0.2000mol/L \times 0.0075L = 0.0015mol$。
步骤 2：计算用于溶解磷钼酸铵的NaOH的物质的量
总消耗的$NaOH$的物质的量为$0.1000mol/L \times 40.00mL = 0.1000mol/L \times 0.040L = 0.004mol$。因此，用于溶解磷钼酸铵的$NaOH$的物质的量为$0.004mol - 0.0015mol = 0.0025mol$。
步骤 3：计算磷钼酸铵的物质的量
根据题目中的注释，1mol P相当于1mol $(NH_{4})_{2}HPO_{4}·12MoO_{3}$，相当于24mol NaOH。因此，磷钼酸铵的物质的量为$0.0025mol / 24 = 0.000104167mol$。
步骤 4：计算P和P2O5的质量分数
P的摩尔质量为30.98g/mol，因此P的质量为$0.000104167mol \times 30.98g/mol = 0.00323g$。P的质量分数为$0.00323g / 1.000g \times 100\% = 0.323\%$。P2O5的摩尔质量为141.94g/mol，因此P2O5的质量为$0.000104167mol \times 141.94g/mol = 0.01479g$。P2O5的质量分数为$0.01479g / 1.000g \times 100\% = 1.479\%$。
过量的NaOH被$0.2000mol/L$的$HN{O}_{3}$中和，根据反应方程式$NaOH + HN{O}_{3} \rightarrow NaN{O}_{3} + H_{2}O$，可以知道$NaOH$和$HN{O}_{3}$的物质的量相等。因此，过量的$NaOH$的物质的量为$0.2000mol/L \times 7.50mL = 0.2000mol/L \times 0.0075L = 0.0015mol$。
步骤 2：计算用于溶解磷钼酸铵的NaOH的物质的量
总消耗的$NaOH$的物质的量为$0.1000mol/L \times 40.00mL = 0.1000mol/L \times 0.040L = 0.004mol$。因此，用于溶解磷钼酸铵的$NaOH$的物质的量为$0.004mol - 0.0015mol = 0.0025mol$。
步骤 3：计算磷钼酸铵的物质的量
根据题目中的注释，1mol P相当于1mol $(NH_{4})_{2}HPO_{4}·12MoO_{3}$，相当于24mol NaOH。因此，磷钼酸铵的物质的量为$0.0025mol / 24 = 0.000104167mol$。
步骤 4：计算P和P2O5的质量分数
P的摩尔质量为30.98g/mol，因此P的质量为$0.000104167mol \times 30.98g/mol = 0.00323g$。P的质量分数为$0.00323g / 1.000g \times 100\% = 0.323\%$。P2O5的摩尔质量为141.94g/mol，因此P2O5的质量为$0.000104167mol \times 141.94g/mol = 0.01479g$。P2O5的质量分数为$0.01479g / 1.000g \times 100\% = 1.479\%$。