Какова массовая доля ортофосфорной кислоты в конечном растворе после реакции фосфорита с углём и песком, а затем

Борис_6919

38

Хорошо! Давайте рассмотрим пошаговое решение для данной задачи.

1. Сначала нужно записать химическое уравнение для каждого этапа реакции:

a) Реакция фосфорита с углём и песком:
\[P_2O_5 + 5C + 4SiO_2 \rightarrow 2P + 5CO + 2SiO_2\]

б) Реакция образовавшегося фосфора с азотной кислотой:
\[3P + 5HNO_3 \rightarrow 3HPO_4 + 5NO\]

2. Найдем молярную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄). Молярные массы элементов:
\[P: 30.97376 \, \text{г/моль}, \, O: 15.999 \, \text{г/моль}, \, H: 1.00784 \, \text{г/моль}\]

Рассчитаем молярную массу H₃PO₄:
\[\text{Молярная масса H₃PO₄} = 3 \times \text{Молярная масса H} + \text{Молярная масса P} + 4 \times \text{Молярная масса O}\]
\[\text{Молярная масса H₃PO₄} = 3 \times 1.00784 + 30.97376 + 4 \times 15.999\]

3. Рассчитаем количество вещества ортофосфорной кислоты, образовавшейся в результате реакции фосфора с азотной кислотой.

Для этого нам понадобятся данные о количестве фосфора, которое принимает участие в реакции. Предположим, что у нас исходно имеется 1 моль фосфора.

Используя уравнение реакции, выясним, сколько молей ортофосфорной кислоты образуется.

Из уравнения видно, что на 3 моля фосфора образуется 3 моля H₃PO₄. Значит, на 1 моль фосфора образуется 1 моль H₃PO₄.

4. Теперь мы можем рассчитать массу ортофосфорной кислоты.

Для этого нужно умножить количество вещества H₃PO₄ на его молярную массу.

Предположим, что получилось 1 моль H₃PO₄. Тогда масса H₃PO₄ будет равна его молярной массе.

Если мы получим 1 моль H₃PO₄, то масса составит:
\[\text{Масса H₃PO₄} = \text{Молярная масса H₃PO₄} \times \text{Количество вещества H₃PO₄}\]

5. Наконец, мы можем найти массовую долю ортофосфорной кислоты в конечном растворе.

Предположим, что нам изначально дано 10 г фосфора.

Рассчитаем количество вещества фосфора, используя его молярную массу и массу.

Затем рассчитаем количество вещества H₃PO₄, используя полученное количество вещества фосфора.

Подставим полученные значения в формулу:
\[\text{Массовая доля H₃PO₄} = \frac{{\text{Масса H₃PO₄}}}{{\text{Масса фосфора} + \text{Масса H₃PO₄}}} \times 100\%\]

Таким образом, мы можем рассчитать массовую долю ортофосфорной кислоты в конечном растворе после реакции фосфорита с углём и песком, а затем растворения образовавшегося фосфора в азотной кислоте при заданных условиях.