. Рассчитать практический расходный коэффициент фосфорита, содержащего 21% Р2O5, для получения 1000 кг элементного фосфора, если потери фосфора на всех технологических стадиях составляют 15 масс. %. Фосфорит имеет состав Са10(РО4)6F2. Схематично процесс получения фосфора можно отобразить следующим образом:
Са10(РО4)6F2 → Р2
задача на избыток-недостаток, решается так:
Алгоритм 23. Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке
Задание: 14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO3). Вычислите массу продукта реакции.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
2.
Определите количества реагентов по формуле: n=m/M
n(CaO) = 14/56=0,25 моль; n(HNO3) = 37,8/63=0,6 моль
3.
Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением - количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам.
0,25 моль 0,6 моль
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль
4.
Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам.
0,25/1<0,6/2 . Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта.
5.
Под формулой нитрата кальция (Ca(NO3)2) в уравнении проставьте: а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента; б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са (NO3)2) - х г.
0,25 моль 0,6 моль х г
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль 1 моль
1×164 г
6.
Составьте пропорцию
0,25/1=х/164
7.
Определите х
х = 41 г
8.
Запишите ответ.
ответ: масса соли (Ca(NO3)2) составит 41 г.
Вторая на выход, уравнение реакции: C2H2+H2O=CH3CHO
Решается так:
Алгоритм 19. Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного
Задание: Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2.
Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
m=85 г mпр. =380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
3.
Под формулами веществ написать количество вещества согласно коэффициентам; произведение количества вещества на молярную массу вещества
m=85 г m=380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
1моль 1 моль
1×17 г 1×80 г
4.
Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
85/17=х/380
5.
Решить уравнение, определить х.
х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
6.
Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
h=mпр. /mтеор. =(380/400)×100%=95%
7.
Записать ответ.
ответ: выход нитрата аммония составил 95%.
ответ:69,5 миллилитра.
Указание: карбида кальция 0,15 моль, для нейтрализации нужно 0,15*2=0,3 моль одноосновных кислот. Азотной кислоты взято 0,1 моль, поэтому соляной кислоты надо взять столько, чтобы в ней содержалось 0,2 моль хлороводорода. Всех дел с калькулятором - на полминуты.
Объяснение:
69,5 миллилитра.
Указание: карбида кальция 0,15 моль, для нейтрализации нужно 0,15*2=0,3 моль одноосновных кислот. Азотной кислоты взято 0,1 моль, поэтому соляной кислоты надо взять столько, чтобы в ней содержалось 0,2 моль хлороводорода. Всех дел с калькулятором - на полминуты.