Cho m gam P$_{2}$O$_{5}$ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 8,56 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là:

A. 1,76

B. 2,13

C. 4,46

D. 2,84

Hướng dẫn

Chọn phương án: D

Phương pháp giải:

Tính khối lượng chất rắn tại 3 điểm:

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và PO$_{4}$$^{3-}$ ⇒ m$_{1}$

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và HPO$_{4}$$^{2-}$ ⇒ m$_{2}$

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và H$_{2}$PO$_{4}$$^{-}$ ⇒ m$_{3}$

So sánh khối lượng chất rắn đề bài cho với m$_{1}$, m$_{2}$, m$_{3}$ từ đó suy ra được sản phẩm của phản ứng.

+ Nếu m $_{chất rắn}$ < m$_{1}$ ⇒ Tạo Na$^{+}$; K$^{+}$; PO$_{4}$$^{3-}$; OH- dư

+ m$_{1}$ < m $_{chất rắn}$ < m$_{2}$ ⇒ Tạo Na$^{+}$; K$^{+}$; PO$_{4}$$^{3-}$; HPO$_{4}$$^{2-}$

+ m$_{2}$ < m $_{chất rắn}$ < m$_{3}$ ⇒ Tạo Na$^{+}$; K$^{+}$; HPO$_{4}$$^{2-}$; H$_{2}$PO$_{4}$$^{-}$

+ m $_{chất rắn}$ > m$_{3}$ ⇒ Tạo Na$^{+}$; K$^{+}$; H$_{2}$PO$_{4}$$^{-}$; H$^{+}$ dư

Lời giải chi tiết:

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và PO$_{4}$$^{3-}$ (0,05 mol (BTĐT))

⇒ m$_{1}$ = 0,1.23 + 0,05.39 + 0,05.95 = 9 gam

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và HPO$_{4}$$^{2-}$ (0,075 mol (BTĐT))

⇒ m$_{2}$ = 0,1.23 + 0,05.39 + 0,075.96 = 11,45 gam

– Nếu tạo muối gồm: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol) và H$_{2}$PO$_{4}$$^{-}$ (0,15 mol (BTĐT))

⇒ m$_{3}$ = 0,1.23 + 0,05.39 + 0,15.97 = 18,8 gam

Theo đề bài: m $_{chất rắn }$= 8,56 gam < m$_{1}$

⇒ Dung dịch thu được chứa: Na$^{+}$ (0,1 mol); K$^{+}$ (0,05 mol); PO$_{4}$$^{3-}$ (a mol) và OH- dư (b mol)

+ BTĐT: n$_{Na+}$ + n$_{K+}$ = 3n$_{PO43-}$ + n$_{OH-}$ ⇒ 3a + b = 0,1 + 0,05 (1)

+ m $_{chất rắn }$= m$_{Na+}$ + m$_{K+}$ + m$_{PO43-}$ + m$_{OH-}$ ⇒ 0,1.23 + 0,05.39 + 95a + 17b = 8,56 (2)

Giải hệ (1) và (2) được: a = 0,04 và b = 0,03

B. TNT “P”: 2.n$_{P2O5}$ = n$_{PO43- }$⇒ n$_{P2O5}$ = 0,5.n$_{PO43-}$ = 0,02 mol

⇒ m = 0,02.142 = 2,84 gam

Đáp án D