Для решения этих задач давайте разберем каждую из них шаг за шагом.
1. Уравнения реакций для превращений:
Превращение фосфора (P) в оксид фосфора (P₂O₅):
\[ 4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5 \]
Образование ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) из оксида фосфора:
\[ P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4 \]
Реакция между фосфорной кислотой и гидроксидом калия (KOH) для образования фосфата калия (K₃PO₄):
\[ 3KOH + H_3PO_4 \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O \]
Превращение фосфата калия в фосфат кальция (Ca₃(PO₄)₂):
Эта реакция происходит в две стадии. Сначала создается фосфат кальция: \[ 3K_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6KCl \]
2. Вычисление массы фосфорной кислоты:
Определите массу чистого фосфата кальция:
Масса примесей: \( 136 \, \text{г} \times 0.25 = 34 \, \text{г} \)
Масса чистого фосфата кальция: \( 136 \, \text{г} - 34 \, \text{г} = 102 \, \text{г} \)
Напишите уравнение, описывающее реакцию получения фосфорной кислоты:
Уравнение разложения фосфата кальция: \[ Ca_3(PO_4)_2 + 6HCl \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaCl_2 \]
Молярные массы:
- \( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2: 310 \, \text{г/моль} \)
- \( \text{H}_3\text{PO}_4: 98 \, \text{г/моль} \)
Вычислите количество вещества фосфата кальция:
\[ n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = \frac{102 \, \text{г}}{310 \, \text{г/моль}} \approx 0.329 \, \text{моль} \]
Расчёт массы фосфорной кислоты:
По уравнению реакции, из 1 моль Ca₃(PO₄)₂ образуется 2 моль H₃PO₄.
Количество молей H₃PO₄: \[ n(H_3PO_4) = 0.329 \times 2 = 0.658 \, \text{моль} \]
Масса фосфорной кислоты: \[ m = 0.658 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} \approx 64.5 \, \text{г} \]
Таким образом, масса образовавшейся фосфорной кислоты составляет примерно 64.5 г.