1) PCl₅ + 4H₂O = H₃PO₄ + 5HCl

2) H₃PO₄ + 3LiOH = Li₃PO₄ + 3H₂O

3) HCl + LiOH = LiCl + H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Определение соотношения количеств H₃PO₄ и PCl₅:

n(H₃PO₄ образ.) = n(PCl₅)

n(HCl) = 5 · n(PCl₅)

n(H₃PO₄ всего) = n(H₃PO₄ исх.) + n(H₃PO₄ образ.) = n(H₃PO₄ исх.) + n(PCl₅)

По условию c(H₃PO₄ всего) = c(HCl)

Поскольку H₃PO₄ и HCl находятся в одном растворе, объём раствора для них одинаков

n(H₃PO₄ всего) / V(р-ра) = n(HCl) / V(р-ра)

n(H₃PO₄ всего) = n(HCl)

n(H₃PO₄ исх.) + n(PCl₅) = 5 · n(PCl₅)     [1]

Из полученного соотношения также следует:

n(H₃PO₄ всего) = n(HCl) = 5 · n(PCl₅)

Определение количества PCl₅ по массовой доле LiCl:

n(LiCl) = n(HCl) = 5 · n(PCl₅)

m(LiCl) = n(LiCl) · M(LiCl) = 5 · n(PCl₅) · 42,5 = 212,5 · n(PCl₅)

m(PCl₅) = n(PCl₅) · M(PCl₅) = 208,5 · n(PCl₅)

n(Li₃PO₄) = n(H₃PO₄ всего) = 5 · n(PCl₅)

m(Li₃PO₄) = n(Li₃PO₄) · M(Li₃PO₄) = 5 · n(PCl₅) · 116 = 580 · n(PCl₅)

m(конечного р-ра) = m(исх. р-ра H₃PO₄) + m(PCl₅) + m(р-ра LiOH) - m(Li₃PO₄) = 200 + 208,5 · n(PCl₅) + 263 - 580 · n(PCl₅) = 463 - 371,5 · n(PCl₅)

Li₃PO₄ выпадает в осадок, поэтому из образовавшихся солей в растворе остаётся LiCl. По условию ω(LiCl) = 5 %

212,5 · n(PCl₅) / (463 - 371,5 · n(PCl₅)) = 0,05     [2]

Пусть n(H₃PO₄ исх.) = x моль, n(PCl₅) = y моль, тогда:

x + y = 5y     [1]

212,5y / (463 - 371,5y) = 0,05     [2]

x = 0,4

y = 0,1

n(H₃PO₄ исх.) = 0,4 моль

n(PCl₅) = 0,1 моль

Нахождение молярной концентрации H₃PO₄:

n(H₃PO₄ исх.) = 0,4 моль

V(исх. р-ра H₃PO₄) = m(исх. р-ра H₃PO₄) / ρ(исх. р-ра H₃PO₄) = 200 / 1,05 = 190,476 мл

c(H₃PO₄) = n(H₃PO₄ исх.) / (V(исх. р-ра H₃PO₄) / 1000) = 0,4 / (190,476 / 1000) = 2,1 моль/л

Ход решения изложен логично и последовательно.

Верно произведены вычисления.

Ответ: c(H₃PO₄) = 2,1 моль/л

Получен правильный ответ.