Сколько фосфора можно получить из 7,5 кг фосфата кальция содержащего 7% примесей, если использовать реакцию: 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 +10C = 10CO +P4 + 6CaSiO3

В ответе напишите число в кг

Дано:

m(р-ра Ca₃(PO₄)₂) = 7,5 кг

ω(примесей) = 7%

Найти:

m(P₄) - ?

1) Для начала мы запишем уравнение реакций из условия задачи:

2Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C → 10CO↑ + P₄ + 6CaSiO₃

2) Далее мы находим массовую доля у фосфата кальция, а потом находим массу чистого вещества у фосфата кальция:

ω(Ca₃(PO₄)₂) = 100% - ω(примесей) = 100% - 7% = 93%+

m(Ca₃(PO₄)₂) = (m(р-ра Ca₃(PO₄)₂) × ω(Ca₃(PO₄)₂)) / 100% = (7,5 кг × 93%) / 100% = 7,5 кг × 0,93 = 6,975 кг

3) Теперь находим количества вещества у фосфата кальция, а потом у фосфора при уравнения реакций:

M(Ca₃(PO₄)₂) = 40×3 + (31 + 16×4)×2 = 120 + (31 + 64)×2 = 120 + 95×2 = 120 + 190 = 310 кг/кмоль

n(Ca₃(PO₄)₂) = m(Ca₃(PO₄)₂)/M(Ca₃(PO₄)₂) = 6,975 кг / 310 кг/кмоль = 0,0225 кмоль

n(Ca₃(PO₄)₂) : n(P₄) = 2 : 1 , следовательно:

n(P₄) = n(Ca₃(PO₄)₂)/2 = 0,0225 кмоль / 2 = 0,01125 кмоль

4) Теперь находим массу фосфора:

M(P₄) = 31×4 = 124 кг/кмоль

m(P₄) = n(P₄) × M(P₄) = 0,01125 кмоль × 124 кг/кмоль = 1,395 кг ≈ 1,4 кг

ответ: m(P₄) = 1,4 кг

Решено от :