Question

НУЖНЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ХИМИКИ.ОЧЕНЬ СЛОЖНОЕ ЗАДАНИЕ.В промышленности белый фосфор получают прокаливанием смеси фосфата кальция с песком и коксом согласно уравнению:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO↑. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы. Придумайте и решите задачу на определение массы фосфора при известном выходе его от теоретически возможного, в условии задачи укажите массу исходного фосфата кальция и долю примесей в нем.

Answer 1

Ответ во вложении, проверьте, чтобы в задаче везде были кг, кмоль и кг/кмоль. Для производства граммы брать как-то странно было бы и я взяла кг, но переводить не захотелось.

Answer 2

Для решения задачи на определение массы фосфора при известном выходе его от теоретически возможного, нам понадобятся следующие данные:

1. Уравнение реакции: 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + P4 + 10CO↑

2. Молярная масса Ca3(PO4)2 (фосфата кальция) - 310.18 г/моль Молярная масса P4 (белый фосфор) - 123.89 г/моль

3. Выход фосфора относительно теоретически возможного, выраженный в процентах.

Давайте решим задачу:

Предположим, что у нас есть исходная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2), обозначим ее как m граммов. Давайте также обозначим массу полученного фосфора (P4) как x граммов.

1. Рассчитаем молы каждого реагента и продукта на основе уравнения реакции:

2 моль Ca3(PO4)2 => 6 моль CaSiO3 + 1 моль P4 Молярная масса CaSiO3 = 172.14 г/моль Молярная масса Ca3(PO4)2 = 310.18 г/моль Молярная масса P4 = 123.89 г/моль

2. Рассчитаем массу исходного фосфата кальция, переведя его массу из граммов в моль:

Моль Ca3(PO4)2 = m (г) / молярная масса Ca3(PO4)2

3. Рассчитаем количество молей фосфора (P4), которое теоретически можно получить, исходя из молей фосфата кальция:

Моль P4 (теоретически) = (2/6) * моль Ca3(PO4)2

4. Рассчитаем массу теоретически возможного фосфора (P4) из количества молей:

Масса P4 (теоретическая) = Моль P4 (теоретически) * молярная масса P4

5. Теперь у нас есть теоретическая масса фосфора (P4). Выход фосфора относительно теоретически возможного указан в условии задачи. Обозначим его как Y, тогда:

Масса полученного фосфора (P4) = Y (%) * Масса P4 (теоретическая) / 100

После подстановки известных значений вычисляем массу полученного фосфора (P4).

Например, если у нас есть исходная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) равная 500 г, и выход фосфора составляет 80%, тогда:

1. Моль Ca3(PO4)2 = 500 г / 310.18 г/моль ≈ 1.613 моль
2. Моль P4 (теоретически) = (2/6) * 1.613 моль ≈ 0.538 моль
3. Масса P4 (теоретическая) = 0.538 моль * 123.89 г/моль ≈ 66.65 г
4. Масса полученного фосфора (P4) = 80% * 66.65 г / 100 ≈ 53.32 г

Таким образом, при заданной массе исходного фосфата кальция равной 500 г и 80% выходе фосфора, мы получим примерно 53.32 г фосфора.