Вопрос школьника
Обогащенный хибинский апатит содержит в среднем 40% P2O5. Сколько килограммов такого апатита потребуется для получения 98 кг ортофосфорной кислоты?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химический состав апатита и уравнение реакции его превращения в ортофосфорную кислоту.
Химический состав апатита: Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
Уравнение реакции превращения апатита в ортофосфорную кислоту:
Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) + 10H2SO4 → 3H4P2O7 + 5CaSO4 + 10H2O + HF (или HCl или H2O)
Из уравнения видно, что для получения 1 моля ортофосфорной кислоты необходимо 1 моль апатита. Молярная масса апатита равна 1004 г/моль, а молярная масса ортофосфорной кислоты равна 182 г/моль.
Таким образом, для получения 98 кг ортофосфорной кислоты необходимо:
98 кг / 182 г/моль = 538 моль ортофосфорной кислоты
И, соответственно, для получения такого количества ортофосфорной кислоты необходимо:
538 моль апатита x 1004 г/моль = 541 352 г апатита
Чтобы перевести граммы в килограммы, необходимо разделить полученное значение на 1000:
541 352 г / 1000 = 541,35 кг апатита
Таким образом, для получения 98 кг ортофосфорной кислоты необходимо около 541,35 кг обогащенного хибинского апатита, содержащего в среднем 40% P2O5.
