Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов. Начнем с определения того, сколько фосфорной кислоты (H3PO4) мы можем получить из фосфата кальция (Ca3(PO4)2).

Шаг 1: Определение реакции и стехиометрии

Фосфат кальция реагирует с серной кислотой (H2SO4) для получения фосфорной кислоты и сульфата кальция. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 2 H3PO4 + 3 CaSO4

Из уравнения видно, что 1 моль фосфата кальция дает 2 моля фосфорной кислоты.

Шаг 2: Расчет молекулярных масс

• Молярная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2):
• Ca: 40 г/моль × 3 = 120 г/моль
• P: 31 г/моль × 2 = 62 г/моль
• O: 16 г/моль × 8 = 128 г/моль
• Итого: 120 + 62 + 128 = 310 г/моль
• Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4):
• H: 1 г/моль × 3 = 3 г/моль
• P: 31 г/моль = 31 г/моль
• O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
• Итого: 3 + 31 + 64 = 98 г/моль

Шаг 3: Определение количества фосфорной кислоты, получаемой из 10 г фосфата кальция

Теперь мы можем рассчитать, сколько фосфорной кислоты мы можем получить из 10 г фосфата кальция:

• Сначала найдем количество молей фосфата кальция в 10 г:
• 10 г / 310 г/моль = 0.0323 моль
• Согласно уравнению реакции, из 1 моля фосфата кальция получается 2 моль фосфорной кислоты:
• 0.0323 моль × 2 = 0.0646 моль H3PO4

Шаг 4: Перевод молей в граммы

Теперь переведем количество фосфорной кислоты в граммы:

• 0.0646 моль × 98 г/моль = 6.33 г H3PO4

Шаг 5: Учет практического выхода

Теперь учтем, что практический выход составляет 92%. Это значит, что мы получим только 92% от теоретически возможного количества фосфорной кислоты:

• 6.33 г × 0.92 = 5.83 г H3PO4 (полученное количество фосфорной кислоты)

Шаг 6: Определение массы раствора

Теперь мы можем рассчитать массу раствора фосфорной кислоты с массовой долей 65%. Это значит, что 65% массы раствора составляет фосфорная кислота:

• Обозначим массу раствора как m. Тогда 0.65m = 5.83 г.
• Следовательно, m = 5.83 г / 0.65 = 8.97 г.

Ответ: Мы можем получить примерно 8.97 г раствора фосфорной кислоты с массовой долей 65% из 10 г фосфата кальция при практическом выходе 92%.