Способы получения метафосфорной и фосфористой кислот

Задача 940. 

Какие из перечисленных реакций могут быть использованы для получения метафосфорной кислоты:

а) Р₂О₅ + Н₂О   ;

б) Р + HNO₃(конц)   ;

в) Н₃РО₄   
г) Р₂О₅ + Н₂О  .
Решение:
а) Метафосфорную кислоту можно получить при взаимодействии оксида фосфора(V) c водой при обычной температуре: 

Р₂О₅ + Н₂О   2НРО₃

б) Р +5HNO₃(конц)   H₃PO₄ + 5NO₂↑ + H₂O

Видео:Фосфогипс. Фосфорная кислота. Минеральные удобрения. Химия – ПростоСкачать

При действии фосфора на концентрированную азотную кислоту образуются ортофосфорная кислота и оксид азота(II).

в) При разложении ортофосфорной кислоты получается метафосфорная кислота

 Н3РО₄   НРО₃ + Н₂О

г) Р₂О₅ + 3Н₂О 2Н₃РО₄

При нагревании Р₂О₅ свыше 80 ⁰С с водой образуется ортофосфорная кислота.

Ответ: а, в.

Задача 941.
Какие из перечисленных реакций могут быть использованы для получения фосфористой кислоты:
а) Р₂О₃ + Н₂О  ;
б) Р₂О₅ + Н₂О  ( ;
в) Р + HNO3(конц)  .   
Решение:

а) Фосфористую кислоту можно получить растворением P₄O₆ (P₂O₃) в холодной воде:

 Р₂О₃ + 3Н₂О →  2Н₃РО₃

Видео:Получение ортофосфорной кислоты!#химиядома#фосфорнаякислота#оксидфосфора5Скачать

б) При нагревании Р₂О₅ свыше 80 ⁰С проходит реакция окисления-восстановления с образованием ортофосфорной кислоты:

Р₂О₅ + 3Н₂О  2Н₃РО₄;
в) Р +5HNO₃(конц)   H₃PO₄ + 5NO₂↑ + H₂O

При действии фосфора на концентрированную азотную кислоту образуются ортофосфорная кислота и оксид азота(II).

Таким образом, из предложенных реакций фосфористая кислота образуется только при растворении Р₂О₃ в холодной воде (реакция а)

Ответ: а.

Задача 942. 
Какое соотношение рН растворов солей SbCl₃ (pH₁) и BiCl₃(pH₂) равной молярной концентрации справедливо: a) рН₁ <  рН₂; б) pH₁ = рН₂; в) pH¹ > pH₂? Потому что: 1) степень гидролиза зависит от концентрации раствора; 2) соль, образованная более слабым основанием, гидролизуется в большей степени.
Решение:
а) K_Д(Sb(OH)₃) = 1 ^.  10^-11

SbCl₃ — соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону:

Sb(OH)²⁺ + H₂O — Sb(OH)₃ + H₊.

Если учесть, что гидролиз соли протекает только по первой ступени можно рассчитать концентрацию ионов водорода по формуле:

где [H⁺] – концентрация ионов водорода в растворе соли; С_М – молярная концентрация соли; К_W – произведение растворимости воды; К_Досн – константа диссоциации основания. С учетом того, что молярная концентрация соли равна 1 моль/л, получим:

Рассчитаем рН₁ раствора:

рН₁ = -lg[H⁺] = -lg3,2 ^. 10^-2 = 2 — lg3,2 = 2 – 0,50 = 1,5.

Видео:КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и МеталламиСкачать

б) ПР((Bi(OH)₃) = 1 ^.  10^-11

BiCl₃ — соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону:

 Bi(OH)²⁺ + H₂O — Bi(OH)₃ + H⁺.

Рассчитаем молярную растворимость (S) основания Bi(OH)₃. Выражение произведения растворимости гидроксида висмута(III) можно записать как 

Рассчитаем концентрацию ионов водорода по формуле:

Рассчитаем рН₂ раствора:

рН₂  = -lg[H⁺] = -lg3,2 ^. 10^-3 = 3 — lg3,2 = 3 – 0,50 = 2,5.

Таким образом, (рН₁ <  рН₂) соль, образованная более слабым основанием, гидролизуется в большей степени.

Ответ: а2.