Cho m g quặng apatit ( chứa 93% $Ca_3(PO_4)_2$ và tạp chất không chứa phosphate) cho quặng này tác dụng vừa đủ với h2so4 đặc để sản xuất super phosphate đơn. Tính độ dinh dưỡng sau khi làm khô phân này.

Question

scarlett · Accepted Answer

{"userId":5444935,"userName":"24251012"}

1. Phương trình hóa họcQuá trình sản xuất supephotphat đơn diễn ra theo phương trình:$Ca_{3}(PO_{4})_{2}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow Ca(H_{2}PO_{4})_{2}+2CaSO_{4}$2. Tính toán theo giả thiếtGiả sử ta có $100 \text{ g}$ quặng apatit:Khối lượng $Ca_3(PO_4)_2 = 93 \text{ g}$.Khối lượng tạp chất = $100 - 93 = 7 \text{ g}$.Số mol các chất:$n_{Ca_3(PO_4)_2} = \frac{93}{310} = 0,3 \text{ mol}$.Theo phương trình: $n_{H_2SO_4} = 2 \cdot n_{Ca_3(PO_4)_2} = 0,6 \text{ mol}$.Khối lượng $H_{2}SO_{4}$ nguyên chất: $0,6 \cdot 98 = 58,8 \text{ g}$.Khối lượng các sản phẩm sau phản ứng:$n_{Ca(H_2PO_4)_2} = 0,3 \text{ mol} \Rightarrow m = 0,3 \cdot 234 = 70,2 \text{ g}$.$n_{CaSO_4} = 0,6 \text{ mol} \Rightarrow m = 0,6 \cdot 136 = 81,6 \text{ g}$.3. Tính độ dinh dưỡngĐộ dinh dưỡng của phân lân được tính bằng $\% m_{P_2O_5}$ tương ứng.Tổng khối lượng phân sau khi làm khô:$m_{\text{phân}}=m_{Ca(H_{2}PO_{4})_{2}}+m_{CaSO_{4}}+m_{\text{tp\ cht}}$$m_{\text{phân}}=70,2+81,6+7=158,8\text{\ g}$Bảo toàn nguyên tố Photpho ($P$): Toàn bộ $P$ trong $Ca_3(PO_4)_2$ chuyển vào $P_{2}O_{5}$.$n_{P_{2}O_{5}}=n_{Ca_{3}(PO_{4})_{2}}=0,3\text{\ mol}$$m_{P_{2}O_{5}}=0,3\cdot 142=42,6\text{\ g}$Độ dinh dưỡng:$\%P_{2}O_{5}=\frac{42,6}{158,8}\cdot 100\%\approx \mathbf{26,83\%}$Kết luận: Độ dinh dưỡng của loại phân này sau khi làm khô là khoảng 26,83%.

Timi · Answer

Để tính độ dinh dưỡng của phân super phosphate đơn, ta sẽ thực hiện các bước như sau:

**Bước 1: Tính khối lượng $Ca_3(PO_4)_2$ trong m g quặng.**
- Quặng chứa 93% $Ca_3(PO_4)_2$, nên khối lượng $Ca_3(PO_4)_2$ là:
  $$
  m_{Ca_3(PO_4)_2} = 0.93 \cdot m
  $$

**Bước 2: Tính số mol $Ca_3(PO_4)_2$.**
- Khối lượng mol của $Ca_3(PO_4)_2$ là:
  $$
  M_{Ca_3(PO_4)_2} = 3 \cdot M_{Ca} + 2 \cdot M_{P} + 8 \cdot M_{O} = 3 \cdot 40 + 2 \cdot 31 + 8 \cdot 16 = 310 \text{ g/mol}
  $$
- Số mol $Ca_3(PO_4)_2$ có trong quặng:
  $$
  n_{Ca_3(PO_4)_2} = \frac{m_{Ca_3(PO_4)_2}}{M_{Ca_3(PO_4)_2}} = \frac{0.93 \cdot m}{310}
  $$

**Bước 3: Phương trình phản ứng với H2SO4.**
- Phản ứng giữa $Ca_3(PO_4)_2$ và H2SO4:
  $$
  Ca_3(PO_4)_2 + 2 H_2SO_4 \rightarrow 3 CaSO_4 + 2 H_3PO_4
  $$
- Từ phản ứng, 1 mol $Ca_3(PO_4)_2$ tạo ra 2 mol $H_3PO_4$.

**Bước 4: Tính số mol $H_3PO_4$ tạo ra.**
- Số mol $H_3PO_4$ sinh ra từ $n_{Ca_3(PO_4)_2}$ là:
  $$
  n_{H_3PO_4} = 2 \cdot n_{Ca_3(PO_4)_2} = 2 \cdot \frac{0.93 \cdot m}{310}
  $$

**Bước 5: Tính khối lượng $H_3PO_4$.**
- Khối lượng mol của $H_3PO_4$ là:
  $$
  M_{H_3PO_4} = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ g/mol}
  $$
- Khối lượng $H_3PO_4$ sản xuất được:
  $$
  m_{H_3PO_4} = n_{H_3PO_4} \cdot M_{H_3PO_4} = 2 \cdot \frac{0.93 \cdot m}{310} \cdot 98
  $$

**Bước 6: Tính độ dinh dưỡng của phân sau khi làm khô.**
- Độ dinh dưỡng của phân super phosphate đơn thường được tính theo %P2O5.
- Khối lượng P2O5 trong $H_3PO_4$ được tính như sau:
  $$
  P2O5 = 2 \cdot M_{P} + 5 \cdot M_{O} = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 142 \text{ g/mol}
  $$
- Số mol $P_2O_5$ từ số mol $H_3PO_4$ là:
  $$
  n_{P_2O_5} = n_{H_3PO_4} = 2 \cdot \frac{0.93 \cdot m}{310}
  $$
- Khối lượng $P_2O_5$ sinh ra:
  $$
  m_{P2O5} = n_{P2O5} \cdot M_{P2O5} = 2 \cdot \frac{0.93 \cdot m}{310} \cdot 142
  $$
  
**Bước 7: Tính % độ dinh dưỡng (P2O5) trong phân.**
- Để tính %P2O5 trong phân:
  $$
  \%P2O5 = \frac{m_{P2O5}}{m_{phân}} \cdot 100
  $$
  - Mà khối lượng phân $m_{phân}$ bằng khối lượng $H_3PO_4$ và một số tạp chất.

Tóm lại, sau khi thực hiện tất cả các bước tính toán trên, bạn có thể tìm được độ dinh dưỡng (tính theo %P2O5) của phân super phosphate đơn sản xuất từ quặng apatit. Hãy thay thế giá trị của m vào các phương trình trên để tính toán cụ thể.

Cho m g quặng apatit ( chứa 93% $Ca_3(PO_4)_2$ và tạp chất không chứa phosphate) cho quặng này tác dụng vừa đủ với h2so4 đặc để sản xuất super phosphate đơn. Tính độ dinh dưỡng sau khi làm khô phân này...