Какой стала массовая доля кислоты в растворе, если фосфор, полученный из 1 кг фосфорита с массовой долей примесей 12,5%, окислили, а полученный P2O5 растворили в 2 дм3 раствора с w(H3PO4)=9,43% и плотностью 1,05 г/см3, при этом выход продукта первой стадии составил 75%, а на второй стадии - 80%?

Химия 11 класс Расчеты в химии (массовая доля, выход продуктов реакции) массовая доля кислоты фосфор фосфорит Окисление P2O5 раствор H3PO4 Плотность выход продукта химия 11 класс Новый

Чтобы рассчитать массовую долю кислоты в растворе, нам нужно пройти через несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определим массу чистого фосфорита:
• Масса фосфорита = 1 кг = 1000 г.
• Массовая доля примесей = 12,5%. Это означает, что масса чистого фосфорита = 1000 г * (1 - 0,125) = 1000 г * 0,875 = 875 г.
2. Рассчитаем массу полученного фосфора:
• Согласно реакции, из 1 моля фосфорита (Ca3(PO4)2) получается 1 моль фосфора (P).
• Молярная масса Ca3(PO4)2 = 3*40 + 2*31 + 8*16 = 310 г/моль.
• Молярная масса P = 31 г/моль.
• Масса фосфора из 875 г фосфорита = (875 г / 310 г/моль) * 1 моль * 31 г/моль = 87,5 г.
• С учетом выхода 75%, реальная масса фосфора = 87,5 г * 0,75 = 65,625 г.
3. Определим массу P2O5:
• Согласно реакции, из 1 моля P получается 1 моль P2O5.
• Молярная масса P2O5 = 2*31 + 5*16 = 142 г/моль.
• Масса P2O5 = (65,625 г / 31 г/моль) * 142 г/моль = 304,6875 г.
4. Рассчитаем массу H3PO4 в растворе:
• Сначала найдем массу раствора H3PO4 с массовой долей 9,43% и плотностью 1,05 г/см3.
• Объем раствора = 2 дм3 = 2000 см3.
• Масса раствора = плотность * объем = 1,05 г/см3 * 2000 см3 = 2100 г.
• Масса H3PO4 = 2100 г * 0,0943 = 198,03 г.
5. Рассчитаем массу H3PO4, полученного из P2O5:
• Из 1 моль P2O5 получается 2 моль H3PO4.
• Масса H3PO4 из 304,6875 г P2O5 = (304,6875 г / 142 г/моль) * 2 * 98 г/моль = 426,5625 г.
• С учетом выхода 80%, реальная масса H3PO4 = 426,5625 г * 0,80 = 341,25 г.
6. Теперь находим общую массу H3PO4 в растворе:
• Общая масса H3PO4 = масса H3PO4 из раствора + масса H3PO4 из P2O5 = 198,03 г + 341,25 г = 539,28 г.
7. Наконец, рассчитаем массовую долю H3PO4 в растворе:
• Массовая доля H3PO4 = (масса H3PO4 / масса раствора) * 100% = (539,28 г / 2100 г) * 100% = 25,66%.

Ответ: Массовая доля H3PO4 в растворе составляет 25,66%.