Какое количество плавленого гиббиапатита, содержащего 40% P2O5, нужно для получения 98 кг средней фосфорной кислоты в граммах апатита?

Химия 11 класс Химия фосфора и его соединений количество плавленого гиббиапатита 40% P2O5 фосфорная кислота апатит химия 11 класс

Для решения данной задачи нам необходимо определить, сколько плавленого гиббиапатита (содержащего 40% P2O5) потребуется для получения 98 кг фосфорной кислоты (H3PO4). Для этого мы будем следовать нескольким шагам.

1. Определение необходимого количества P2O5 для получения фосфорной кислоты.

Формула фосфорной кислоты: H3PO4. В ней содержится один атом фосфора (P), который в свою очередь связан с пятиокисью фосфора (P2O5). Соотношение между P2O5 и H3PO4 таково, что на 1 моль P2O5 (142 г) можно получить 2 моль H3PO4 (196 г).

Следовательно, для получения 98 кг (или 98000 г) H3PO4, мы можем использовать пропорцию:

142 г P2O5 / 196 г H3PO4 = x г P2O5 / 98000 г H3PO4.

Решаем пропорцию:

x = (142 г * 98000 г) / 196 г = 68600 г P2O5.

2. Определение количества плавленого гиббиапатита, содержащего 40% P2O5.

Теперь, зная, что в гиббиапатите содержится 40% P2O5, мы можем найти общее количество гиббиапатита, необходимого для получения 68600 г P2O5.

Если 40% гиббиапатита – это P2O5, то 100% гиббиапатита будет равняться:

100% = 68600 г P2O5 / 0.40 = 171500 г гиббиапатита.

3. Перевод в граммы апатита.

Теперь мы можем ответить на вопрос, сколько граммов гиббиапатита нужно для получения 98 кг фосфорной кислоты:

Нам нужно 171500 г плавленого гиббиапатита.

Ответ: Для получения 98 кг средней фосфорной кислоты необходимо 171500 г плавленого гиббиапатита.

Нам необходимо определить массу сырья (гиббиапатита), из которого можно получить 98 кг «средней фосфорной кислоты». В данной задаче подразумевается, что качество (концентрация) кислоты определяется массовой долей оксида фосфора (P₂O₅). Обычно «средней фосфорной кислоты» называют раствор, содержащий примерно 54 % P₂O₅ по массе.

Алгоритм решения следующий:

1. Определим, сколько P₂O₅ содержится в 98 кг кислоты.

   Если кислота содержит 54 % P₂O₅, то масса P₂O₅ в ней равна

   mP2O5=0.54⋅98 кг=52.92 кг.m_{P_2O_5} = 0.54 \cdot 98\ \text{кг} = 52.92\ \text{кг}.mP2​O5​​=0.54⋅98 кг=52.92 кг.

2. Найдём, какое количество гиббиапатита необходимо для обеспечения такого количества P₂O₅.

   Гиббиапатит в данном условии содержит 40 % P₂O₅ по массе. Это означает, что из 1 кг гиббиапатита выделяется 0.40 кг P₂O₅. Чтобы получить 52.92 кг P₂O₅, необходимо:

   mгиббиапатита=52.92 кг0.40=132.3 кг.m_{\text{гиббиапатита}} = \frac{52.92\ \text{кг}}{0.40} = 132.3\ \text{кг}.mгиббиапатита​=0.4052.92 кг​=132.3 кг.

3. Переведём массу в граммы.

   Так как 1 кг = 1000 г, то

   $132.3кг=132300г.$

---

Ответ: Для получения 98 кг средней фосфорной кислоты необходимо 132300 г плавленого гиббиапатита.