Сколько ортофосфорной кислоты можно получить из 31 т ортофосфата кальция, содержащего 20% примесей.

Чтобы рассчитать, сколько ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$) можно получить из 31 тонны ортофосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$), содержащего 20% примесей, необходимо учитывать несколько этапов. Вот пошаговый расчет:

Дано:

1. Масса ортофосфата кальция (с примесями): $m_{общ} = 31 \, \text{т} = 31 \times 10^3 \, \text{кг}$.
2. Примеси составляют 20%, значит, чистого $Ca_3(PO_4)_2$ — 80%.
3. Реакция получения ортофосфорной кислоты из ортофосфата кальция: $$Ca_3(PO_4)_2 + 6HCl \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaCl_2$$
4. Молекулярная масса $Ca_3(PO_4)_2 = 310 \, \text{г/моль}$.
5. Молекулярная масса $H_3PO_4 = 98 \, \text{г/моль}$.

Шаг 1. Найти массу чистого $Ca_3(PO_4)_2$:

Так как примеси составляют 20%, доля чистого вещества составляет 80%:

Шаг 2. Рассчитать количество вещества $Ca_3(PO_4)_2$ (в молях):

Количество вещества ($n$) рассчитывается по формуле:

где $m$ — масса, $M$ — молекулярная масса.

Шаг 3. Найти количество вещества $H_3PO_4$:

Согласно уравнению реакции, из 1 моль $Ca_3(PO_4)_2$ образуется 2 моль $H_3PO_4$:

Шаг 4. Рассчитать массу ортофосфорной кислоты:

Масса рассчитывается по формуле:

где $n$ — количество вещества, $M$ — молекулярная масса.

Ответ:

Из 31 тонны ортофосфата кальция, содержащего 20% примесей, можно получить 15.68 тонны ортофосфорной кислоты.