Вычислите массу фосфора необходимую для получения 200 кг ортофосфорной кислоты, если масса выхода продукта...

Тематика Химия
Уровень 5 - 9 классы
химия фосфор ортофосфорная кислота расчеты массовая доля выход продукта
0

Вычислите массу фосфора необходимую для получения 200 кг ортофосфорной кислоты, если масса выхода продукта составляет 90%.

avatar
задан 5 месяцев назад

2 Ответа

0

Для вычисления массы фосфора, необходимой для получения 200 кг ортофосфорной кислоты, при условии, что масса выхода продукта составляет 90%, нужно использовать химическое уравнение реакции синтеза ортофосфорной кислоты и провести расчеты.

Уравнение реакции синтеза ортофосфорной кислоты: P4 + 5O2 + 6H2O → 4H3PO4

Из уравнения видно, что для получения 4 молекул ортофосфорной кислоты требуется 1 молекула фосфора.

Молярная масса фосфора P4 = 4 31 = 124 г/моль Молярная масса ортофосфорной кислоты H3PO4 = 3 1 + 1 31 + 4 16 = 98 г/моль

Масса 200 кг ортофосфорной кислоты = 200 000 г Масса ортофосфорной кислоты, полученной при 90% выходе = 200 000 г / 0.9 = 222 222 г

Количество молей ортофосфорной кислоты = 222 222 г / 98 г/моль = 2267 моль Количество молей фосфора = 2267 моль

Масса фосфора = 2267 моль * 124 г/моль = 280 108 г = 280.108 кг

Таким образом, для получения 200 кг ортофосфорной кислоты при условии 90% выхода продукта, необходимо 280.108 кг фосфора.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Для решения этой задачи необходимо определить, сколько фосфора потребуется для синтеза заданного количества ортофосфорной кислоты HPO, учитывая выход продукта.

  1. Химическая реакция: Ортофосфорная кислота может быть получена из фосфора и кислорода по следующей реакции:

    P4+5O2+6H2O4H3PO4

    Из уравнения видно, что 1 моль P₄ образует 4 моль H₃PO₄.

  2. Молярные массы:

    • Молярная масса P₄ = 4 × 30.97 г/моль = 123.88 г/моль
    • Молярная масса H₃PO₄ = 3 × 1.01 + 30.97 + 4 × 16.00 = 97.99 г/моль
  3. Масса ортофосфорной кислоты: Поскольку выход продукта составляет 90%, то для расчета теоретической массы H₃PO₄, которую необходимо получить, используем формулу:

    Масса теоретическая=Масса практическаяВыход=200кг0.9222.22кг

  4. Мольное соотношение: Из уравнения реакции видно, что 4 моль H₃PO₄ получаются из 1 моль P₄. Следовательно, для получения 1 моль H₃PO₄ требуется 14 моль P₄.

  5. Количество вещества H₃PO₄: n(H3PO4)=222220г97.99г/моль2267моль

  6. Количество вещества P₄: n(P4)=2267моль4566.75моль

  7. Масса фосфора: m(P4)=566.75моль×123.88г/моль70208г=70.21кг

Таким образом, для получения 200 кг ортофосфорной кислоты при выходе 90% потребуется примерно 70.21 кг фосфора.

avatar
ответил 5 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме