Дано:
m (Ca3(PO4)2 + прим.) = 31т
w (прим.) = 20% (0,2)
Найти:
m (H3PO4) - ?
Решение:
[0,08тмоль]>[0,16тмоль]
Сa3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
ν=1тмоль || ν=2тмоль
M=310т/тмоль || M=98т/тмоль
1) Массовая доля чистого вещества:
w ч.в.(Ca3(PO4)2) = 100% - w (прим.) = 100% - 20% = 80% (0,8)
2) Количество вещества чистого вещества:
а) m ч.в.(Ca3(PO4)2) = m (Ca3(PO4)2 + прим.) * w ч.в. = 31т * 0,8 = 24,8т
б) ν ч.в.(Ca3(PO4)2) = m ч.в. / M = 24,8т / 310т/тмоль = 0,08тмоль
3) Масса ортофосфорной кислоты:
а) ν (H3PO4) = 2 * ν ч.в.(Ca3(PO4)2) = 0,16тмоль
б) m (H3PO4) = ν * M = 0,16тмоль * 98т/тмоль = 15,68т
ответ: m (H3PO4) = 15,68т
Мольная доля магния в исходной смеси равна 38 %
Объяснение:
По условию задачи масса твёрдого остатка увеличилась на 36,5%, это значит что условна принятая масса магния и кальция за 1г возросла на 0,365г. Это значение означает массу азота, полностью прореагировавшего с металлами. Запишем уравнения реакции 3Ca+N2=Ca3N2 ( 1)
3Mg+N2=Mg3N2 (2 )
Химическое количество вещества азот составило 0,013моль. Это значение мы нашли поделив массу (условно принятую) азота на его молярную массу 28г/моль. На каждую реакцию уходит ровно половина химического количества азота 0,0065 моль. По условиям соотношения коэффициентов, стоящих в уравнении реакций химическое количество вещества каждого металла кальция и магния ровно в три раза больше, т.е.0,0196 моль. По условию задачи исходная смесь состоит из кальция, магния, азота. химическое количество смеси равно сумме химических количеств составляющих веществ и оно равно 0.052моль. Для нахождения мольной доли принято делить химическое количество искомого вещества на химическое количество смеси. Поделив 0,0196 на 0.052 получим 0.376 мольных долей или 38%.