Задание №28 — Типы расчётных задач
Технический фосфат кальция массой 775 г, в котором массовая доля нефосфатных примесей составляет 20%, нагрели с кремнезёмом и углем. Реакция протекает в соответствии с уравнением
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 2P + 5CO
Вычислите массу полученного фосфора. (Запишите число с точностью
до целых.)
Правильный ответ
124
Пояснение
Решение.
1. Сначала определим массу чистого фосфата кальция Ca3(PO4)2 в техническом образце. Поскольку массовая доля примесей составляет 20%, то массовая доля чистого вещества равна:
w(чистого) = 100% − 20% = 80% (или 0,8 в долях единицы).
m(Ca3(PO4)2) = m(образца) * w(чистого) = 775 г * 0,8 = 620 г.
2. Рассчитаем количество вещества (число моль) фосфата кальция.
Молярная масса M(Ca3(PO4)2) = 40 * 3 + (31 + 16 * 4) * 2 = 120 + 190 = 310 г/моль.
n(Ca3(PO4)2) = m / M = 620 г / 310 г/моль = 2 моль.
3. Запишем уравнение химической реакции:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → (t°) 3CaSiO3 + 2P + 5CO↑
4. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося фосфора.
Из 1 моль Ca3(PO4)2 получается 2 моль P (соотношение коэффициентов 1 : 2).
Следовательно, n(P) = 2 * n(Ca3(PO4)2) = 2 * 2 моль = 4 моль.
5. Вычислим массу полученного фосфора.
Молярная масса M(P) = 31 г/моль.
m(P) = n * M = 4 моль * 31 г/моль = 124 г.
Ответ: 124
Источник: ФИПИ