Вариант 2
1. Вычислите массу фосфорита, содержащего 62% ортофосфата кальция, необходимого для получения 3,1 кг фосфора, если выход фосфора составит 92% от теоретически возможного.
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
Ортофосфат кальция ⟶ Фосфор ⟶ Оксид фосфора (V) ⟶ Ортофосфат натрия ⟶ Ортофосфорная кислота ⟶ Ортофосфат цинка.
В уравнениях окислительно-восстановительных реакций укажите степени окисления и обозначьте переход электронов или составьте схему электронного баланса. Для реакций ионного обмена составьте ионные уравнения.
3. В трех пронумерованных склянках без этикеток находятся растворы нитрата натрия, фосфата натрия, карбоната натрия. Как можно определить вещества? Напишите уравнения реакций, составьте ионные уравнения.
4. Сравните ход реакций азота с кислородом и красного фосфора с кислородом. Напишите уравнения реакций, составьте схемы электронного баланса. Дайте обоснование условиям протекания реакций.
1.
Ответ: `m("фосфорита") = 9539" кг"`. |
|
Дано: | Решение |
---|---|
`m_"практ."(P) = 3.1" кг" = 3100 г` `ω(Ca_3(PO_4)_2) = 62%` `η(P) = 92%` |
`2Ca_3(PO_4)_2 + 10C + 3SiO_2 overset(t)(=) 3Ca_2SiO_4 + 4P + 10CO` `m_"теор."(P) = (100*m_"практ."(P))/(η(P)) = (100*3100)/92 = 3370 г` `n_"теор."(P) = (m_"теор."(P))/(M(P)) = 3370/31 = 108.7" моль"` `n(Ca_3(PO_4)_2) = (n_"теор."(P))/2 = 108.7/2 = 54.35" моль"` `m(Ca_3(PO_4)_2) = n(Ca_3(PO_4)_2)*M(Ca_3(PO_4)_2) = 54.35*310 = 16850 г` `m("фосфорита") = (100*m(Ca_3(PO_4)_2))/(ω(Ca_3(PO_4)_2)) = (100*16850)/62 = 27180 = 27.18" кг"` |
`m("фосфорита") = ?` |
2.
2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 `overset(t)(=)` 6CaSiO3 + 10CO↑ + 4P | ||||
C0 - 2ē ⟶ C+2 | 2 | 10 | 5 | восстановитель (окисление) |
P+5 + 5ē ⟶ P0 | 5 | 2 | окислитель (восстановление) |
4P + 5O2 = 2P2O5 | ||||
P0 - 5ē ⟶ P+5 | 5 | 20 | 4 | восстановитель (окисление) |
O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 5 | окислитель (восстановление) |
P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O
P2O5 + 6Na+ + 6OH- = 6Na+ + 2PO43- + 3H2O
P2O5 + 6OH- = 2PO43- + 3H2O
Na3PO4 + 3HNO3(конц.) = 3NaNO3 + H3PO4
3Na+ + PO43- + 3H+ + 3NO3- = 3Na+ + 3NO3- + H3PO4
3H+ + PO43- = H3PO4
3Zn + 2H3PO4 = Zn3(PO4)2 + 3H2↑
3.
Добавить во все пробирки раствор хлорида алюминия.
В пробирке с фосфатом натрия будет наблюдаться образование белого осадка:
Na3PO4 + AlCl3 = 3NaCl + AlPO4↓
3Na+ + PO43- + Al3+ + 3Cl- = 3Na+ + 3Cl- + AlPO4↓
Al3+ + PO43- = AlPO4↓
В пробирке с карбонатом натрия будет наблюдаться образование белого осадка и выделение газа:
3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O = 6NaCl + 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
6Na+ + 3CO32- + 2Al3+ + 6Cl- + 3H2O = 6Na+ + 6Cl- + 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
В пробирке с нитратом натрия изменений наблюдаться не будет.
4.
N2 + O2 `overset(2000°C)(⇄)` 2NO - Q | ||||
N20 - 4ē ⟶ 2N+2 | 4 | 4 | 1 | восстановитель (окисление) |
O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 1 | окислитель (восстановление) |
Азот окисляется кислородом при температуре около 2000°C. Такая большая температура необходима для того, что бы разорвать тройную связь в молекуле азота.
4P(красн.) + 5O2 = P2O5 + Q | ||||
P0 - 5ē ⟶ P+5 | 5 | 20 | 4 | восстановитель (окисление) |
O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 5 | окислитель (восстановление) |
Красный фосфор самовоспламеняется при нагревании до 250°C, это связано с тем, что в молекулах красного фосфора атомы связаны слабыми одинарными связями.