1. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций фосфорной кислоты: а) с кальцием; б) с оксидом кальция; в) с гидроксидом кальция, взятым в избытке; в недостатке. Под формулами запишите названия соответствующих веществ.
2. Составьте уравнения реакций согласно схеме 8. Обсудите выполнение задания с соседом по парте.
3. Сколько фосфорной кислоты можно получить из 31 т фосфата кальция, содержащего 20% примесей?
4. Раствор фосфорной кислоты массой 49 кг с массовой долей Н₃РО₄ 50% нейтрализовали гидроксидом кальция. Определите массу образовавшегося фосфата кальция.
Решение:
3. Дано:
m(Ca₃(PO₄)₂) = 31 т
ω(примесей) = 20%
Найти: m(H₃PO₄) - ?
Решение:
1) m(Ca₃(PO₄)₂) чист. = m(Ca₃(PO₄)₂) * (1 - ω(примесей)) = 31 т * (1 - 0,2) = 31 т * 0,8 = 24,8 т
2) M(Ca₃(PO₄)₂) = 3 * 40 + 2 * (31 + 4 * 16) = 120 + 2 * 95 = 310 г/моль
3) M(H₃PO₄) = 3 * 1 + 31 + 4 * 16 = 98 г/моль
4) n(Ca₃(PO₄)₂) = m(Ca₃(PO₄)₂) чист. / M(Ca₃(PO₄)₂) = 24,8 * 10^6 г / 310 г/моль = 80000 моль
5) Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄
Из уравнения реакции видно, что из 1 моль Ca₃(PO₄)₂ образуется 2 моль H₃PO₄.
6) n(H₃PO₄) = 2 * n(Ca₃(PO₄)₂) = 2 * 80000 моль = 160000 моль
7) m(H₃PO₄) = n(H₃PO₄) * M(H₃PO₄) = 160000 моль * 98 г/моль = 15680000 г = 15,68 т
4. Дано:
m(р-ра H₃PO₄) = 49 кг
ω(H₃PO₄) = 50%
Найти: m(Ca₃(PO₄)₂) - ?
Решение:
1) m(H₃PO₄) = m(р-ра H₃PO₄) * ω(H₃PO₄) = 49 кг * 0,5 = 24,5 кг
2) M(H₃PO₄) = 3 * 1 + 31 + 4 * 16 = 98 г/моль
3) n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄) = 24500 г / 98 г/моль = 250 моль
4) 2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ = Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O
Из уравнения реакции видно, что из 2 моль H₃PO₄ образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₂.
5) n(Ca₃(PO₄)₂) = 1/2 * n(H₃PO₄) = 0,5 * 250 моль = 125 моль
6) M(Ca₃(PO₄)₂) = 3 * 40 + 2 * (31 + 4 * 16) = 120 + 2 * 95 = 310 г/моль
7) m(Ca₃(PO₄)₂) = n(Ca₃(PO₄)₂) * M(Ca₃(PO₄)₂) = 125 моль * 310 г/моль = 38750 г = 38,75 кг
Ответ: 15,68 т и 38,75 кг