Какой процент выхода фосфорной кислоты (округленный до сотых) получен при обработке 620 г фосфата кальция Ca3(PO4)2 серной кислотой?
Sarancha
Для решения данной задачи, необходимо сначала определить количество фосфатного и серного ионов в исходных соединениях, а затем посчитать, сколько массы фосфорной кислоты будет образовано при реакции между ними.
Дано:
Масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) - 620 г
1. Определим количество фосфатных и серных ионов в Ca3(PO4)2 и Н2SO4.
В молекуле фосфата кальция (Ca3(PO4)2) содержится 2 фосфатных группы (PO4) в знаменателе. Рассчитаем их общую массу:
Молярная масса фосфата (PO4) = 31,0 (P) + 4 × 16,0 (O) = 95,0 г/моль
Масса 2 фосфатных групп = 2 × 95,0 = 190 г
В молекуле серной кислоты (H2SO4) содержится 1 серный и 4 кислородных атома. Рассчитаем их общую массу:
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 2 × 1,0 (H) + 32,1 (S) + 4 × 16,0 (O) = 98,1 г/моль
2. Определим количество фосфорной кислоты, получающейся в результате реакции.
Уравнение реакции:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4
Согласно соотношению из уравнения реакции, на 1 моль фосфата кальция (Ca3(PO4)2) приходится 2 моля фосфорной кислоты (H3PO4).
Рассчитаем количество молей фосфата кальция:
Масса фосфата кальция = 620 г
Молярная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) = 310,2 г/моль
Количество молей фосфата кальция = Масса фосфата кальция / Молярная масса фосфата кальция = 620 г / 310,2 г/моль = 2,0 моль
Количество молей фосфорной кислоты = 2 моля × 2 моля/моль = 4,0 моля
3. Рассчитаем массу фосфорной кислоты.
Масса фосфорной кислоты (H3PO4) = Количество молей фосфорной кислоты × Молярная масса фосфорной кислоты
Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4) = 3 × 1,0 (H) + 31,0 (P) + 4 × 16,0 (O) = 98,0 г/моль
Масса фосфорной кислоты = 4,0 моля × 98,0 г/моль = 392 г
4. Рассчитаем процент выхода фосфорной кислоты.
Процент выхода фосфорной кислоты = (Масса фосфорной кислоты, полученной при реакции / Масса фосфата кальция) × 100%
Процент выхода фосфорной кислоты = (392 г / 620 г) × 100% = 63,23%
Ответ: При обработке 620 г фосфата кальция серной кислотой получается около 63,23% фосфорной кислоты. Ответ округляем до сотых долей процента.
Дано:
Масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) - 620 г
1. Определим количество фосфатных и серных ионов в Ca3(PO4)2 и Н2SO4.
В молекуле фосфата кальция (Ca3(PO4)2) содержится 2 фосфатных группы (PO4) в знаменателе. Рассчитаем их общую массу:
Молярная масса фосфата (PO4) = 31,0 (P) + 4 × 16,0 (O) = 95,0 г/моль
Масса 2 фосфатных групп = 2 × 95,0 = 190 г
В молекуле серной кислоты (H2SO4) содержится 1 серный и 4 кислородных атома. Рассчитаем их общую массу:
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 2 × 1,0 (H) + 32,1 (S) + 4 × 16,0 (O) = 98,1 г/моль
2. Определим количество фосфорной кислоты, получающейся в результате реакции.
Уравнение реакции:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4
Согласно соотношению из уравнения реакции, на 1 моль фосфата кальция (Ca3(PO4)2) приходится 2 моля фосфорной кислоты (H3PO4).
Рассчитаем количество молей фосфата кальция:
Масса фосфата кальция = 620 г
Молярная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) = 310,2 г/моль
Количество молей фосфата кальция = Масса фосфата кальция / Молярная масса фосфата кальция = 620 г / 310,2 г/моль = 2,0 моль
Количество молей фосфорной кислоты = 2 моля × 2 моля/моль = 4,0 моля
3. Рассчитаем массу фосфорной кислоты.
Масса фосфорной кислоты (H3PO4) = Количество молей фосфорной кислоты × Молярная масса фосфорной кислоты
Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4) = 3 × 1,0 (H) + 31,0 (P) + 4 × 16,0 (O) = 98,0 г/моль
Масса фосфорной кислоты = 4,0 моля × 98,0 г/моль = 392 г
4. Рассчитаем процент выхода фосфорной кислоты.
Процент выхода фосфорной кислоты = (Масса фосфорной кислоты, полученной при реакции / Масса фосфата кальция) × 100%
Процент выхода фосфорной кислоты = (392 г / 620 г) × 100% = 63,23%
Ответ: При обработке 620 г фосфата кальция серной кислотой получается около 63,23% фосфорной кислоты. Ответ округляем до сотых долей процента.
Знаешь ответ?