Question

в промышленности фосфор получают прокаливанием смеси фосфата кальция с песком и коксом согласно уравнению : Ca3(PO4)2+3SiO2+5C=3CaSiO3+2P+5CO Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы. придумайт 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

проставляю ст.ок. которые изменились:

Ca3(P(+5)O4)2+3SiO2+5C(0)=3CaSiO3+2P(0)+5C(+2)O

Р(+5)+5е=P(0) окислитель, пр-с восставновления

С(0)-2е=С(+2) восст-ль, пр-с ок-я

Какую массу фосфора можна получить из 300г фосфата кальция, который содержит 10% примесей, если выход реакции 75%?

определяем массу чистого фосфата кальция 300*0,9=210г

   210г                                            х

Ca3(PO4)2+3SiO2+5C=3CaSiO3+2P+5CO

  310г                                             62г

х=210*62/310=42 г это теоретический выход

42*0,75=31,5г практический выход

Answer 2

Процесс получения фосфора прокаливанием смеси фосфата кальция (Ca3(PO4)2), песка (SiO2) и кокса (C) описывается уравнением реакции: Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO В этой реакции происходит окислительно-восстановительный процесс. Фосфор (P) в фосфате кальция имеет положительный окислительный статус, а кокс (C) служит восстановителем, который передает электроны фосфору, уменьшая его окислительный статус, и образуется молекулярный углерод (CO). Чтобы решить задачу на определение массы фосфора при известном выходе его от теоретически возможного, нам потребуется знать мольную массу каждого вещества и использовать концепцию мольных отношений в реакции. 1. Найдем мольную массу фосфора (P): Мольная масса P = 30.97 г/моль. 2. Рассчитаем мольную массу исходного фосфата кальция (Ca3(PO4)2): Мольная масса Ca = 40.08 г/моль Мольная масса P = 30.97 г/моль Мольная масса O = 16.00 г/моль Мольная масса Ca3(PO4)2 = (3 * 40.08) + (2 * 30.97) + (8 * 16.00) = 120.24 + 61.94 + 128.00 = 310.18 г/моль. 3. Зная мольную массу исходного фосфата кальция, мы можем рассчитать количество молей Ca3(PO4)2 в исходной смеси. Для этого нам нужно знать массу исходного материала. 4. Выход фосфора (P) будет равен массе фосфора, полученной в реакции. По уравнению реакции, 2 моли фосфора образуются из 1 моли Ca3(PO4)2. Таким образом, соотношение между молями фосфора и молями Ca3(PO4)2 равно 2:1. 5. Для определения массы исходного фосфата кальция (Ca3(PO4)2), нам нужно знать массу фосфора, полученную в реакции, и соотношение между молями фосфора и молями Ca3(PO4)2. Пусть масса фосфора равна "M" граммам, и давайте предположим, что исходная масса Ca3(PO4)2 равна "X" граммам. 6. Используем соотношение между молями фосфора и Ca3(PO4)2: 2 моля P = 1 моль Ca3(PO4)2 7. Теперь мы можем записать уравнение на основе соотношения масс и моль: (M г фосфора / 30.97 г/моль) = (X г Ca3(PO4)2 / 310.18 г/моль) 8. Выразим X (массу Ca3(PO4)2): X = M * (310.18 г/моль) / (2 * 30.97 г/моль) 9. Теперь, если у нас есть известный выход фосфора (M), мы можем выразить массу исходного Ca3(PO4)2 (X). 10. Доля примесей в исходном Ca3(PO4)2 будет равна разнице между массой исходного Ca3(PO4)2 (X) и массой чистого Ca3(PO4)2, которая составляет 310.18 г/моль: Доля примесей = X - 310.18 г/моль. Теперь вы можете решить задачу, зная массу фосфора и используя вышеуказанные шаги для определения массы исходного фосфата кальция и доли примесей в нем.