Дано:
1. Масса фосфорита = 10 т = 10000 кг.
2. Массовая доля фосфата кальция (Ca3(PO4)2) в фосфорите = 95% = 0,95.
Найти:
1. Массу двойного суперфосфата, которую можно получить.
Решение:
1. Найдем массу фосфата кальция в фосфорите:
Масса(Ca3(PO4)2) = Масса(фосфорита) * Массовая доля(Ca3(PO4)2)
Масса(Ca3(PO4)2) = 10000 кг * 0,95 = 9500 кг.
2. Теперь найдем, сколько двойного суперфосфата можно получить из этой массы фосфата кальция. Двойной суперфосфат (например, Ca(H2PO4)2) образуется при взаимодействии фосфорной кислоты с фосфатом кальция.
Для реакции нужно учитывать, что из 1 моля фосфата кальция можно получить 2 моля двойного суперфосфата. Молярная масса фосфата кальция:
Молярная масса(Ca3(PO4)2) = 3*40,08 (Ca) + 2*(30,97 (P) + 4*16,00 (O))
= 3*40,08 + 2*(30,97 + 64)
= 120,24 + 2*94,97
= 120,24 + 189,94
= 310,18 г/моль.
Молярная масса двойного суперфосфата (Ca(H2PO4)2) составляет:
Молярная масса(Ca(H2PO4)2) = 40,08 (Ca) + 2*(1,01*2 (H) + 30,97 (P) + 4*16,00 (O))
= 40,08 + 2*(2,02 + 30,97 + 64)
= 40,08 + 2*96,99
= 40,08 + 193,98
= 234,06 г/моль.
3. Вычислим, сколько двойного суперфосфата получится из 9500 кг фосфата кальция:
Для этого сначала переведем массу фосфата кальция в граммы:
Масса(Ca3(PO4)2) = 9500 кг * 1000 г/кг = 9500000 г.
Далее найдем количество моль фосфата кальция:
n(Ca3(PO4)2) = Масса(Ca3(PO4)2) / Молярная масса(Ca3(PO4)2)
= 9500000 г / 310,18 г/моль ≈ 30625,09 моль.
Так как из 1 моль фосфата кальция получается 2 моль двойного суперфосфата:
n(Ca(H2PO4)2) = 2 * n(Ca3(PO4)2) = 2 * 30625,09 моль = 61250,18 моль.
4. Теперь находим массу полученного двойного суперфосфата:
Масса(Ca(H2PO4)2) = n(Ca(H2PO4)2) * Молярная масса(Ca(H2PO4)2)
= 61250,18 моль * 234,06 г/моль = 14320552,6 г = 14320,55 кг.
Ответ:
Из 10 т фосфорита с массовой долей фосфата кальция 95% можно получить около 14320,55 кг двойного суперфосфата.