P2O5 + KOH → K3PO4 + H2O | P2O5 ra K3PO4

Phản ứng P₂O₅ + KOH → K₃PO₄ + H₂O

1. Viết phương trình phản ứng P₂O₅ tác dụng KOH

P₂O₅+ 6KOH → 2K₃PO4 + 3H₂O

2. Điều kiện phản ứng xảy ra 

Nhiệt độ thường

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của P₂O₅ (Điphotpho pentaoxit)

P₂O₅ là một oxit axit mang đầy đủ tính chất hoá học của một oxit axit nên tác dụng được với dung dịch kiềm tạo thành muối.

3.2. Bản chất của KOH (Kali hidroxit)

KOH là một bazo mạnh tác dụng được với các oxit axit ở điều kiện nhiệt độ phòng.

4. Dạng bài tập P₂O₅ tác dụng với dung dịch NaOH hoặc KOH

Thực chất là axit H₃PO₄ (do P₂O₅ + H₂O trong dung dịch KOH) tác dụng với KOH có thể xảy ra các phản ứng sau :

H₃PO₄ + KOH → KH₂PO₄ + H₂O (1)

H₃PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄ + 2H₂O (2)

H₃PO₄+ 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O (3)

Giả sử có dung dịch chứa a mol H₃PO₄ tác dụng với dung dịch có chứa b mol KOH thu được dung dịch A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như sau :

(1) Nếu 0 < b/a <1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra KH₂PO₄và H₃PO₄ còn dư

(2) Nếu b/a = 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra KH₂PO₄

(3) Nếu Nếu 1 < b/a <2 xảy ra cả phản ứng(1) và phản ứng (2) taọ ra KH₂PO₄ và K₂HPO₄ 

(4) Nếu b/a = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra K₂HPO₄ 

(5) Nếu Nếu 2 < b/a <3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra K₃PO₄ và K₂HPO₄

(6) Nếu b/a = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra K₃PO₄

(7) Nếu b/a > 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra K₃PO₄ và KOH còn dư

5. Câu hỏi vận dụng

Câu 1. Cho 15,62 gam P₂O₅ vào 400 ml dung dịch NaOH nồng độ a M thu được dung dịch có tổng khối lượng các chất tan bằng 24,2 gam. Giá trị của a là:

A. 0,2       

B.0,3       

C. 0,4       

D. 0,5

Lời giải:

Đáp án: B

P₂O₅+ 3H₂O → 2H₃PO₄

0,11        0,22mol

NaOH + H₃PO₄ → NaH₂PO₄ + H₂O

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O

3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

Nếu chất tan trong dung dịch chỉ chứa các muối thì:

Theo các PT ta có: n_H2O= n_NaOH= 0,4a (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_NaOH + m_H3PO4= m_muối + m_H2O →0,4a. 40 + 0,22.98= 24,2 + 0,4a.18 → a= 0,3 M

Câu 2. Hòa tan hoàn toàn m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,7 mol NaOH, sau phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa 2,1033m gam muối. Tỉ lệ mol của P2O5 và NaOH gần nhất với:

A. 0,214       

B. 0,286       

C. 0,429       

D. 0,143

Lời giải:

Đáp án: A

P₂O₅+ 3H₂O → 2 H₃PO₄

m/142        2m/142 mol

NaOH + H₃PO₄ → NaH₂PO₄ + H₂O

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O

3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

Vì dung dịch sau phản ứng chỉ chứa muối nên ta có: n_H2O= n_NaOH= 0,7 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_NaOH + m_H3PO4= m_muối + m_H2O → 0,7.40 + (2m/142).98=2,1033m + 0,7.18 →m = 21,3 gam

→n_P2O5= 0,15 mol → 

Câu 3. Đun nóng hỗn hợp Ca và P đỏ. Hoà tan sản phẩm thu được vào dd HCl dư thu được 28lít khí ở đktc. Đốt cháy khí này thành P₂O₅. Lượng oxit thu được tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành 142g Na₂HPO₄. Xác định thành phần % về khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu.

A. 69,31%; 30,69%       

B. 35,57%; 64,43%

C. 30%; 70%       

D. 40%; 60%

Lời giải:

Đáp án: A

Ta có n_khí= 1,25 mol; n_Na2HPO4= 1 mol

3Ca + 2P → Ca₃P₂ (1)

Sản phẩm thu được có chứa Ca₃P₂, có thể có Ca dư hoặc P dư

Ca₃P₂+ 6HCl→ 3CaCl₂+ 2PH₃↑ (2)

Ca + 2HCl → CaCl₂+ H₂ ↑ (3)

2PH₃+ 4O₂ → P₂O₅+ 3H₂O (4)

1        ←        0,5 mol

P₂O₅+ 4NaOH → 2Na₂HPO₄+ H₂O (5)

0,5      ←        1 mol

Theo PT (2), (4), (5) ta thấy n_PH3= n_Na2HPO4= 1 mol ⟨1,25 mol → Sản phẩm khí phải có H₂

→ n_H2= 1,25- 1 = 0,25 mol→ n_{Ca dư}= n_H2= 0,25 mol

Theo PT (2): n_Ca3P2= 0,5. n_PH3= 0,5 mol

Theo PT (1): n_{Ca pứ}= 3.n_Ca3P2= 1,5 mol; n_{P pứ}= 2.n_Ca3P2= 2.0,5= 1 mol

n_{Ca banđầu}= n_{Ca pứ} + n_{Ca dư}= 0,25 + 1,5= 1,75 mol

→Trong hỗn hợp đầu có: m_Ca= 1,75.40= 70 gam; m_P= 1.31= 31 gam

→%m_Ca= 69,31%; %m_P= 30,69%

Câu 4. Tiến hành nung một loại quặng chứa Ca₃(PO₄)₂ hàm lượng 70% với C và SiO₂ đều lấy dư ở 10000C. Tính lượng quặng cần lấy để có thể thu được 62 g P. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%.

A. 484,375 gam       

B. 553,6 gam       

C. 310 gam       

D. 198,4 gam

Lời giải:

Đáp án: B

Ca₃(PO₄)₂+ 3SiO₂+ 5C → 3 CaSiO₃+ 2P + 5 CO

Ta có n_Ca3(PO4)2= 0,5. n_P= 0,5. 2= 1,0 mol → m_Ca3(PO4)2= 1. 310= 310 (gam)

→ Khối lượng quặng cần lấy là:

m_quặng= 

Câu 5. Tính lượng P cần dùng để có thể điều chế được 100 ml dung dịch H₃PO₄ 31,36% (d = 1,25 gam/ml). Biết hiệu suất phản ứng đạt 100%.

A. 3,1 gam       

B. 6,2 gam       

C. 9,3 gam       

D. 12,4 gam

Lời giải:

Đáp án: D

Khối lượng dung dịch H₃PO₄ là m_{dung dịch}= V. D=100. 1,25= 125 gam

→ m_H3PO4= 125.31,36/100= 39,2 gam → n_H3PO4= 0,4 mol

Bảo toàn nguyên tố P ta có: n_P= n_H3PO4= 0,4 mol → m_P= 12,4 gam

 Câu 6. Lấy V(ml) dung dịch H₃PO₄35% ( d = 1,25gam/ml ) đem trộn với 100 ml dung dịch KOH 2M thu được dung dịch X có chứa 14,95 gam hỗn hợp 2 muối K₃PO₄và K₂HPO₄. Tính V?

A. 15,12 ml       

B. 16,8 ml       

C. 18,48 ml       

D. 18,6 ml.

Lời giải:

Đáp án: B

H₃      PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄+ 2H₂O

x 2x        x mol

H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O

y        3y        y mol

Ta có: n_KOH= 2x + 3y= 0,1.2= 0,2 mol

m_{hỗn hợp muối}= 174x + 212 y= 14,95 gam

Giải hệ trên ta có: x= 0,025 mol; y = 0,05 mol → n_H3PO4= x+y= 0,075 mol

→ m_H3PO4= 0,075. 98= 7,35 gam →m_{dung dịch H3PO4} 35%= 7,35.100/35= 21 (gam)

→V_dd = m/D= 21/1,25= 16,8 ml

Câu 7. Trộn lẫn 200 gam dung dịch K₂HPO₄17,4% với 100 gam dung dịch H₃PO₄9,8%. Tính nồng độ % của 2 muối photphat trong dung dịch thu được ?

A. 9,07%; 5,8%       

B. 9,07%; 6,2%

C. 8,07%; 5,8%       

D. 8,07%; 6,2%

Lời giải:

Đáp án: A

Ta có: n_K2HPO4= ; n_H3PO4= 

K₂HPO₄+ H₃PO₄ → 2KH₂PO₄

0,2        0,1        0,2 mol

Ta có: 0,2 >0,1 nên K₂HPO₄ dư

Ta có dung dịch thu được có chứa 0,2 mol KH₂PO₄ và 0,1 mol K₂HPO₄ dư

Ta có: m_{dung dịch}= 200 + 100= 300 gam

C%_KH2PO4 =  9,067%; C%_K2HPO4= 

Câu 8. Khối lượng quặng photphorit chứa 65% Ca₃(PO₄)₂cần lấy để điều chế 150 kg photpho là (có 3% P hao hụt trong quá trình sản xuất).

A. 1,189 tấn       

B. 0,2 tấn       

C. 0,5 tấn       

D. 2,27 tấn

Lời giải:

Đáp án: A

Ta có sơ đồ: Ca₃(PO₄)₂ → 2P

Ta có: n_Ca3(PO4)2= 0,5.n_P= 0,5.150/31= 75/31 (kmol) → m_Ca3(PO4)2= (75/31).310= 750 (kg)

→ Khối lượng Ca₃(PO₄)₂ thực tế cần có: 750.100/97=773,2 kg

→Khối lượng quặng photphoric cần lấy là: 773,2.100/65= 1189 kg= 1,189 tấn

Xem thêm các phương trình hóa học khác:

KOH + CO2 → KHCO3 l KOH ra KHCO3

KOH + HCl → KCl + H2O | KOH ra KCl

KOH + H3PO4 → K3PO4 + H2O | KOH ra K3PO4

P + KClO3 → KCl + P2O5 | P ra P2O5

KOH + H3PO4 → K3PO4 + H2O | KOH ra K3PO4