Масса фосфора из фосфорита с 80% фосфата кальция
Вычислите массу фосфора, который можно получить при восстановлении углем фосфорита массой 193,75 г, содержащего 80% чистого фосфата кальция. Выход продукта от теоретически возможного принять равным 90%.
Дано
`m(фосфорита) = 193.75 text{ г}`
`ω(Ca_3(PO_4)_2) = 80%`
`η(P) = 90%`
Найти
`m_text{практ.}(P) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции получения фосфора из фосфата кальция:
`Ca_3(PO_4)_2 + 5C + 3SiO_2 = 3CaSiO_3 + 2P + 5CO`
Найдём массу чистого фосфата кальция в фосфорите:
`m(Ca_3(PO_4)_2) = (ω(Ca_3(PO_4)_2)*m(фосфорита))/100 = (80*193.75)/100 = 155 text{ г}`
Найдём количество вещества фосфата кальция:
`n(Ca_3(PO_4)_2) = (m(Ca_3(PO_4)_2))/(M(Ca_3(PO_4)_2)) = 155/310 = 0.5 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества фосфора в 2 раза больше количества фосфата кальция:
`n_text{теор.}(P) = 2*n(Ca_3(PO_4)_2) = 2*0.5 = 1 text{ моль}`
Найдём теоретическую массу фосфора:
`m_text{теор.}(P) = n_text{теор.}(P)*M(P) = 1*31 = 31 text{ г}`
С учётом выхода 90% найдём практическую массу фосфора:
`m_text{практ.}(P) = (η(P)*m_text{теор.}(P))/100 = (90*31)/100 = 27.9 text{ г}`
Ответ
`m_text{практ.}(P) = 27.9 text{ г}`