Масса 80% фосфорной кислоты из 31 кг фосфора с примесями
Сколько килограммов 80%-й фосфорной кислоты можно получить из 31 кг фосфора, содержащего 5% примесей?
Дано
`m_text{тех.}(P) = 31 text{ кг}`
`ω(примесей) = 5%`
`ω(H_3PO_4) = 80%`
Найти
`m(р-ра) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции получения фосфорной кислоты из фосфора:
`P_4 + 5O_2 + 6H_2O = 4H_3PO_4`
Найдём массовую долю чистого фосфора в техническом образце:
`ω(P) = 100% - ω(примесей) = 100% - 5% = 95%`
Вычислим массу чистого фосфора:
`m(P) = (ω(P)*m_text{тех.}(P))/100 = (95*31)/100 = 29.45 text{ кг}`
Найдём количество вещества фосфора:
`n(P) = (m(P))/(M(P)) = 29.45/31 = 0.95 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества фосфорной кислоты равно количеству вещества фосфора:
`n(H_3PO_4) = n(P) = 0.95 text{ кмоль}`
Найдём массу чистой фосфорной кислоты:
`m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4)*M(H_3PO_4) = 0.95*98 = 93.1 text{ кг}`
Рассчитаем массу 80%-ного раствора фосфорной кислоты:
`m(р-ра) = (100*m(H_3PO_4))/(ω(H_3PO_4)) = (100*93.1)/80 = 116.4 text{ кг}`
Ответ
`m(р-ра) = 116.4 text{ кг}`