Рассчитать массу фосфорной кислоты, которая получается из 31 кг фосфата кальция при его взаимодействии с концентрированной серной кислотой. Если выход продукта реакции составляет 80% от теоретически возможного.

Осуществим решение:

В соответствии с условием задачи запишем уравнение процесса:

Ca₃ (PO₄) ₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄ - ионного обмена, образуется фосфорная кислота;

Произведем вычисления:

M Ca₃ (PO₄) ₂ = 309,8 г/моль;

M (H₃PO₄) = 97,9 г/моль;

m Ca₃ (PO₄) ₂ = 31000 г;

Y Ca₃ (PO₄) ₂ = m / M = 31000 / 309,8 = 100 моль.

Пропорция:

100 моль Ca₃ (PO₄) ₂ - X моль (Н₃РО₄);

-1 моль - 2 моль отсюда, Х моль (Н₃РО₄) = 100 * 2 / 1 = 200 моль.

Находим массу кислоты с учетом выхода продукта:

m (H₃PO₄) = Y * M = 200 * 97,9 = 19580 г (масса теоретическая);

m (H₃PO₄) = 19580 * 0,80 = 15664 г = 15 кг 664 г

Ответ: получена фосфорная кислота массой 15 кг 664 г