Вопрос школьника
Сколько ортофосфорной кислоты можно получить при взаимодействии 620 г ортофосфата кальция и 196 г серной кислоты, если выход продукта реакции равен 80%?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо написать уравнение реакции между ортофосфатом кальция и серной кислотой:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 + 2H2O
Из уравнения видно, что для получения 1 моль ортофосфорной кислоты необходимо использовать 2 моля ортофосфата кальция и 3 моля серной кислоты. Следовательно, для получения определенного количества ортофосфорной кислоты необходимо знать количество ортофосфата кальция и серной кислоты, которые будут использованы.
Масса 1 моля ортофосфата кальция равна 310 г (2 × 40 + 3 × 31 + 8 × 16), следовательно, масса 620 г ортофосфата кальция соответствует 2 молям. Масса 1 моля серной кислоты равна 98 г (2 × 1 + 32 + 4 × 16), следовательно, масса 196 г серной кислоты соответствует 2 молям.
Так как выход продукта реакции равен 80%, то количество ортофосфорной кислоты, которое можно получить, будет равно:
n(H3PO4) = 2 моля × 80% = 1,6 моля
Масса 1 моля ортофосфорной кислоты равна 98 г (3 × 1 + 31 + 4 × 16), следовательно, масса 1,6 моля ортофосфорной кислоты равна:
m(H3PO4) = 1,6 моля × 98 г/моль = 156,8 г
Таким образом, при взаимодействии 620 г ортофосфата кальция и 196 г серной кислоты при выходе продукта реакции 80% можно получить 156,8 г ортофосфорной кислоты.
