Масса фосфорной кислоты из фосфата кальция с примесями
Сколько фосфорной кислоты можно получить из 31 т фосфата кальция, содержащего 20% примесей?
Дано
`m_text{тех.}(Ca_3(PO_4)_2) = 31 text{ т} = 31000 text{ кг}`
`ω(примесей) = 20%`
Найти
`m(H_3PO_4) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции получения фосфорной кислоты из фосфата кальция:
`Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 = 3CaSO_4 + 2H_3PO_4`
Найдём массовую долю чистого фосфата кальция:
`ω(Ca_3(PO_4)_2) = 100 - ω(примесей) = 100 - 20 = 80%`
Вычислим массу чистого фосфата кальция:
`m(Ca_3(PO_4)_2) = (ω(Ca_3(PO_4)_2)*m_text{тех.}(Ca_3(PO_4)_2))/100 = (80*31000)/100 = 24800 text{ кг}`
Найдём количество вещества фосфата кальция:
`n(Ca_3(PO_4)_2) = (m(Ca_3(PO_4)_2))/(M(Ca_3(PO_4)_2)) = 24800/310 = 80 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества фосфорной кислоты в 2 раза больше количества фосфата кальция:
`n(H_3PO_4) = 2*n(Ca_3(PO_4)_2) = 2*80 = 160 text{ кмоль}`
Найдём массу фосфорной кислоты:
`m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4)*M(H_3PO_4) = 160*98 = 15680 text{ кг} = 15.68 text{ т}`
Ответ
`m(H_3PO_4) = 15.68 text{ т}`