Для решения этой задачи разберём каждый этап превращения, а затем проведём необходимые расчёты.
1. Написание уравнений реакций:
а) ( \text{P}_2\text{O}_5 ) в ( \text{H}_3\text{PO}_4 ):
Фосфорный ангидрид (( \text{P}_2\text{O}_5 )) реагирует с водой, образуя фосфорную кислоту:
[
\text{P}_2\text{O}_5 + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_3\text{PO}_4
]
б) ( \text{H}_3\text{PO}_4 ) в ( \text{Na}_3\text{PO}_4 ):
Фосфорная кислота взаимодействует с гидроксидом натрия:
[
\text{H}_3\text{PO}_4 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O}
]
в) ( \text{Na}_3\text{PO}_4 ) в ( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 ):
Фосфат натрия реагирует с хлоридом кальция:
[
2\text{Na}_3\text{PO}_4 + 3\text{CaCl}_2 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 6\text{NaCl}
]
г) ( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 ) в ( \text{H}_3\text{PO}_4 ):
Фосфат кальция взаимодействует с фосфорной кислотой:
[
\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 6\text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow 6\text{Ca(H}_2\text{PO}_4)_2
]
2. Вычисление массы фосфорной кислоты:
Фосфат кальция имеет примеси, поэтому сначала найдем массу чистого вещества.
Масса чистого фосфата кальция:
[
196 , \text{г} \times (1 - 0.35) = 127.4 , \text{г}
]
Молярная масса (\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2):
[
3 \times 40 + 2 \times (30.97 \times 2 + 16 \times 8) = 310 , \text{г/моль}
]
Число моль (\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2):
[
\frac{127.4}{310} \approx 0.411 , \text{моль}
]
Поскольку (\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) полностью переходит в (\text{H}_3\text{PO}_4), число моль (\text{H}_3\text{PO}_4) удваивается:
Молярная масса (\text{H}_3\text{PO}_4):
[
3 \times 1 + 30.97 + 4 \times 16 = 98 , \text{г/моль}
]
Масса (\text{H}_3\text{PO}_4):
[
0.411 \times 2 \times 98 \approx 80.5 , \text{г}
]
Таким образом, масса образованной фосфорной кислоты составляет приблизительно 80.5 г.
