Какая масса фосфора может быть получена из 31 г природного фосфата кальция, содержащего 10% примесей?

1. Найдем массу фосфата кальция без примесей.

100 % - 10 % = 90 %.

2. Найдем какую массу фосфата кальция составляют 90%.

31 г - 100%,

х - 90%,

х = (90% * 31 г) : 100%,

х = 27,9 г.

3. Найдем количество вещества фосфата кальция.

М (Сa₃ (PO₄) ₂) = 40 * 3 + 2 (31 + 16 * 4) = 120 + 2 * 95 = 310 г/моль

n (Сa₃ (PO₄) ₂) = 27,9 : 310 г/моль = 0,09 моль.

Составляем уравнение реакции получения фосфора из фосфата кальция:

2 Сa₃ (PO₄) ₂ + 6 SiO₂ + 10C = CaSiO₃ + 4P + 10CO.

На 2 моль фосфата кальция приходится 4 моль фосфора, то есть находятся в количественных соотношениях 2 : 4, тогда количество вещества фосфора будет в 2 раза больше, чем количество вещества фосфата кальция.

n (Р) = 2 n (Сa₃ (PO₄) ₂) = 0,09 * 2 = 0,18 моль.

Найдем массу фосфора по формуле:

m = Mn,

М (Р) = 31 г/моль.

m = 31 г/моль * 0,18 = 5,58 г.

Ответ: m = 5,58 г.