Question

Для полного разложения некоторого количества гашеной извести потребовалось 81кДж теплоты. Полученная негашеная извести была растворена в 147г 10%-ного раствора фосфорной кислоты. Рассчитайте массовую долю образовавшейся при этом соли. Тепловой эффект реакции разложения гашеной извести составляет 108кДж/моль.

Answer 1

Разложение гашеной извести: $CaO + H_2O = Ca(OH)_2$

Если тепловой эффект разложения гашеной извести составляет 108кДж/моль, а по условию было использовано 81 кДж, то в реакцию вступило 0,75 моль гашеной извести и было получено 0,75 моль СаО и 0,75 моль воды (что равно 18*0,75=13,5 г $H_2O$)

В следующую реакцию - реакцию взаимодействия негашеной извести СаО с раствором фосфорной кислоты: $3 CaO + 2 H_3PO_4 = Ca_3(PO_4)_2 + 3 H_2O$ вступило 0,1*147=14,7 г фосфорной кислоты $H_3PO_4$.

Молярная масса фосфорной кислоты $M(H_3PO_4)=3+31+64=98$ г/моль .

Тогда в реакцию вступило $n=\frac{14,7}{98}=0,15$ моль фосфорной кислоты и 0,225 моль негашеной извести и получилось 0,075 моль фосфата кальция.

При этом в растворе осталось 0,75-0,225=0,525 моль или 0,525*56 =29,4г СаО, а также 13,5 + 147*0,9 =145,8 г воды.

Молярная масса фосфата кальция $M(Ca_3(PO_4)_2)= 3 \cdot 40+2 \cdot (31+4 \cdot 16)=310$г/моль

Тогда масса получившейся соли $m(Ca_3PO_4)_2) =0,075 \cdot 310=23,25$ г.

Масса раствора равна 23,25+145,8 + 29,4 = 198,45 г,

а массовая доля соли составляет $\frac{23,25}{198,45}=12$%