Đáp án đúng: D
Phương pháp giải:
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 (1)
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O (2)
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O (3)
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O (4)
Đặt \((*) = \frac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{{H_3}P{O_4}}}}}\)
Ta xét các trường hợp sau:
Trường hợp 1: Khi đó chất tan thu được chứa H3PO4 dư và NaH2PO4
Trường hợp 2: Chất tan thu được chứa 2 muối.
Trường hợp 3: Chất tan thu được chứa Na3PO4và NaOH dư
Từ đó ta tìm được giá trị a.
Giải chi tiết:P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 (1)
Ta có: nH3PO4 = 2.nP2O5 = 0,24 mol; nNaOH = 0,2 a (mol)
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O (2)
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O (3)
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O (4)
Đặt \((*) = \frac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{{H_3}P{O_4}}}}}\)
Ta xét các trường hợp sau:
Trường hợp 1: Nếu (*) ≤ 1 → 0,2a / 0,24 ≤ 1→ a ≤ 1,2.
Khi đó chất tan thu được chứa (0,24 – 0,2a) mol H3PO4 dư và 0,2a mol NaH2PO4
→ mchất tan = (0,24 – 0,2a) . 98 + 0,2a . 120 = 30,12 gam → a = 1,5 (Loại)
Trường hợp 2:
+ Nếu 1 < (*) < 3 → 1 < 0,2a / 0,24 < 3 → 1,2 < a < 3,6
Khi đó nNaOH = nH2O = 0,2a (mol)
Dùng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mH3PO4 + mNaOH = mmuối + mH2O
→ 0,24 . 98 + 0,2a . 40 = 30,12 + 0,2a . 18 → a = 1,5 (thỏa mãn)
+ Nếu (*) ≥ 3 → 0,2a / 0,24 ≥ 3 → a ≥ 3,6
→ Khi đó chất tan thu được chứa 0,24 mol Na3PO4và (0,2a – 0,24.3) mol NaOH dư
→ mchất tan = 0,24 . 164 + mNaOH dư > 30,12 gam → Loại
Vậy giá trị của a = 1,5.
Đáp án D
