Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 129

а) Реакция с кальцием:

Молекулярное:

(2H₃PO₄ + 3Ca → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂↑)

Фосфорная кислота + кальций → фосфат кальция + водород

Ионное:

(6H⁺ + 2PO₄³⁻ + 3Ca → Ca₃(PO₄)₂↓ + 3H₂↑)

б) Реакция с оксидом кальция:

Молекулярное:

(2H₃PO₄ + 3CaO → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O)

Фосфорная кислота + оксид кальция → фосфат кальция + вода

Ионное:

(6H⁺ + 2PO₄³⁻ + 3Ca²⁺ + 3O²⁻ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 3H₂O)

в) С гидроксидом кальция:

Недостаток основания (образуется гидрофосфат кальция):

Молекулярное:

(H₃PO₄ + Ca(OH)₂ → CaHPO₄ + 2H₂O)

Фосфорная кислота + гидроксид кальция → гидрофосфат кальция + вода

Ионное:

(H⁺ + H₂PO₄⁻ + Ca²⁺ + 2OH⁻ → CaHPO₄↓ + 2H₂O)

Избыток основания (образуется дигидрофосфат кальция):

Молекулярное:

(2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O)

или

(H₃PO₄ + Ca(OH)₂ (избыток) → Ca(H₂PO₄)₂ + 2H₂O)

в зависимости от соотношения.

Схема 10:

Фосфор →

→ Оксид фосфора(V):

(4P + 5O₂ → 2P₂O₅)

→ Фосфорная кислота:

(P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄)

→ Фосфаты:

(2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O)

→ Фосфиды:

(3Ca + 2P → Ca₃P₂)

→ Фосфин:

(Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃)

Масса чистого Ca₃(PO₄)₂:

100% – 20% = 80%

31 т × 0,8 = 24,8 т

По уравнению:

(Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄)

M(Ca₃(PO₄)₂) = 310 г/моль

M(H₃PO₄) = 98 г/моль

Из 310 г фосфата → 2 × 98 = 196 г кислоты

Составим пропорцию:

310 г → 196 г

24,800,000 г → x

x = (24,800,000 × 196) / 310 ≈ 15,680,000 г = 15,68 т

Ответ: из 31 т смеси можно получить 15,68 т фосфорной кислоты.

Масса чистой кислоты:

w = 50%, m = 49 г

m(H₃PO₄) = 49 × 0,5 = 24,5 г

M(H₃PO₄) = 98 г/моль

n = 24,5 / 98 = 0,25 моль

По уравнению:

(2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O)

0,25 моль H₃PO₄ → 0,25 / 2 = 0,125 моль Ca₃(PO₄)₂

M(Ca₃(PO₄)₂) = 310 г/моль

m = 0,125 × 310 = 38,75 г

Ответ: масса образовавшегося фосфата кальция — 38,75 г