2.15. Важнейшим фосфорным удобрением является двойной су- перфосфат, основной фосфорсодержащий компонент которого
Ca(H2PO4)* Н2О.
а) В каком массовом отношении необходимо взять фосфорит состава
Ca5(РО4)3ОН и 40%-ную ортофосфорную кислоту, чтобы получить
двойной суперфосфат?
б) Какова массовая доля примесей в техническом двойном супер-
фосфате с содержанием Р205, равным 48,5%
Двойной суперфосфат - это удобрение, которое содержит фосфор в виде фосфатов. Основным фосфорсодержащим компонентом двойного суперфосфата является кальций дигидрофосфат (Ca(H2PO4)*H2O).
Для получения двойного суперфосфата необходимо взять фосфорит (Ca5(РО4)3ОН) и ортофосфорную кислоту (H3PO4). Важно знать массовую долю фосфорита и концентрацию ортофосфорной кислоты, чтобы рассчитать необходимое массовое отношение.
а) Чтобы получить двойной суперфосфат, нужно знать массовую долю фосфорита и концентрацию ортофосфорной кислоты. Допустим, у нас есть 1 кг фосфорита со средней массовой долей 60% фосфора (такая информация может быть дана в условии задачи). Массовая доля ортофосфорной кислоты 40%.
Сначала рассчитаем массу фосфора в фосфорите:
Масса фосфора = 1 кг * 0.6 = 0.6 кг
Теперь посмотрим на химическое уравнение реакции между фосфоритом и ортофосфорной кислотой:
Ca5(РО4)3ОH + 3H3PO4 → 5Ca(H2PO4)*H2O
Из уравнения видно, что для получения 5 молей двойного суперфосфата требуется 1 моль фосфорита и 3 моли ортофосфорной кислоты. Таким образом, массовое отношение фосфорита к ортофосфорной кислоте будет:
0.6 кг (фосфорит) : (3 моль / 1 моль) * 3 массы воды молярной массы воды
= 0.6 кг : 3 кг
= 0.2
Таким образом, чтобы получить двойной суперфосфат, необходимо взять фосфорит и ортофосфорную кислоту в массовом отношении 0.2 : 1.
б) Чтобы рассчитать массовую долю примесей в техническом двойном суперфосфате, необходимо знать содержание Р205 в нем. По условию задачи, содержание Р205 равно 48.5%.
Рассмотрим массовую долю фосфора в двойном суперфосфате (P2O5 = Р205).
Мольная масса Р2O5 = 2 * молярная масса фосфора = 2 * 31 = 62 г/моль.
Массовая доля фосфора в двойном суперфосфате = (молярная масса фосфора / массовая масса Р2O5) * 100%
= (31 г/моль / 62 г/моль) * 100%
= 50%
Таким образом, массовая доля примесей в техническом двойном суперфосфате будет равна 100% - 50% = 50%.
Теперь у тебя есть подробный ответ на вопрос о массовом отношении для получения двойного суперфосфата и о массовой доле примесей в нем.