Фторопатит Ca5(PO4)3F массой 67,2 кг, содержащий 17 % примесей, сплавили с оксидом кремни и углем. Какую массу белого фосфора получили в этой реакции? Какие еще ценные вещества получены в этой реакции? Выход реакции считать равным 100 %.
Для начала найдем массу чистого Ca5PO4PO4PO43F в исходном материале:
Масса чистого Ca5PO4PO4PO43F = 67,2 кг * 1−0,171 - 0,171−0,17 = 55,824 кг
Состав реакции:
5 Ca5PO4PO4PO43F + 3 SiO2 + 10 C → 15 CaSiO3 + 10 CO + P4
Согласно уравнению реакции, на 5 моль Ca5PO4PO4PO43F приходится 1 моль P4. Молярная масса Ca5PO4PO4PO43F составляет 1004 г/моль, молярная масса P4 - 123 г/моль.
Теперь найдем количество молей Ca5PO4PO4PO43F и, следовательно, количество молей P4 в исходном материале:
nCa5(PO4)3FCa5(PO4)3FCa5(PO4)3F = масса / молярная масса = 55,824 кг / 1004 г/моль = 0,05552 моль nP4P4P4 = 0,05552 моль / 5 = 0,0111 моль
Теперь найдем массу P4:
Масса P4 = количество молей молярная масса = 0,0111 моль 123 г/моль = 1,366 г
Таким образом, в результате реакции было получено 1,366 г белого фосфора.
Кроме того, в результате реакции были получены ценные вещества: карбид кальция CaSiO3CaSiO3CaSiO3 и углеродный оксид COCOCO.
Для начала найдем массу чистого Ca5PO4PO4PO43F в исходном материале:
Масса чистого Ca5PO4PO4PO43F = 67,2 кг * 1−0,171 - 0,171−0,17 = 55,824 кг
Состав реакции:
5 Ca5PO4PO4PO43F + 3 SiO2 + 10 C → 15 CaSiO3 + 10 CO + P4
Согласно уравнению реакции, на 5 моль Ca5PO4PO4PO43F приходится 1 моль P4. Молярная масса Ca5PO4PO4PO43F составляет 1004 г/моль, молярная масса P4 - 123 г/моль.
Теперь найдем количество молей Ca5PO4PO4PO43F и, следовательно, количество молей P4 в исходном материале:
nCa5(PO4)3FCa5(PO4)3FCa5(PO4)3F = масса / молярная масса = 55,824 кг / 1004 г/моль = 0,05552 моль
nP4P4P4 = 0,05552 моль / 5 = 0,0111 моль
Теперь найдем массу P4:
Масса P4 = количество молей молярная масса = 0,0111 моль 123 г/моль = 1,366 г
Таким образом, в результате реакции было получено 1,366 г белого фосфора.
Кроме того, в результате реакции были получены ценные вещества: карбид кальция CaSiO3CaSiO3CaSiO3 и углеродный оксид COCOCO.