Вариант 1
1. Вычислите массу фосфорита, содержащего 40% ортофосфата кальция, необходимого для получения 1 кг 62%-го раствора ортофосфорной кислоты.
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
Фосфор ⟶ Оксид фосфора (V) ⟶ Ортофосфорная кислота ⟶ Фосфат калия ⟶ Фосфат кальция ⟶ Фосфор.
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 колбах без этикеток находятся растворы нитрата калия, фосфата калия, хлорида калия. Как можно определить вещества? Напишите уравнения реакций, составьте ионные уравнения.
4. Сравните ход реакций азотной и ортофосфорной кислот с цинком. Напишите уравнения реакций. Составьте схемы электронного баланса. Дайте обоснование найденным отличиям.
1.
Ответ: `m("фосфорита") = 2.46 т`. |
|
| Дано: | Решение |
|---|---|
|
`ω(Ca_3(PO_4)_2) = 40%` `m("р-ра "H_3PO_4) = 1" кг" = 1000 г` `ω(H_3PO_4) = 62%` |
`Ca_3(PO_4)_2 ⟶ 2H_3PO_4` `m(H_3PO_4) = (ω(H_3PO_4)*m("р-ра "H_3PO_4))/100 = (62*1000)/100 = 620 г` `n(H_3PO_4) = (m(H_3PO_4))/(M(H_3PO_4)) = 620/98 = 6.33" моль"` `n(Ca_3(PO_4)_2) = (n(H_3PO_4))/2 = 6.33/2 = 3.17" моль"` `m(Ca_3(PO_4)_2) = n(Ca_3(PO_4)_2)*M(Ca_3(PO_4)_2) = 3.17*310 = 983 г` `m("фосфорита") = (100*m(Ca_3(PO_4)_2))/(ω(Ca_3(PO_4)_2)) = (100*983)/40 = 2460 г = 2.46" кг"` |
|
`m("фосфорита") = ?` |
|
2.
| 4P + 5O2 = 2P2O5 | ||||
| P0 - 5ē ⟶ P+5 | 5 | 20 | 4 | восстановитель (окисление) |
| O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 5 | окислитель (восстановление) | |
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
3H+ + PO43- + 3Na+ + 3OH- = 3Na+ + PO43- + 3H2O
H+ + OH- = H2O
2Na3PO4 + 3CaCl2 = 6NaCl + Ca3(PO4)2↓
6Na+ + 2PO43- + 3Ca2+ + 6Cl- = 6Na+ + 6Cl- + Ca3(PO4)2↓
3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2↓
Ca3(PO4)2 + 6HNO3(конц.) = 3Ca(NO3)2 + 2H3PO4
Ca3(PO4)2 + 6H+ + 6NO3- = 3Ca2+ + 6NO3- + 2H3PO4
Ca3(PO4)2 + 6H+ = 3Ca2+ + 2H3PO4
| 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) | |
3.
Добавить во все пробирки раствор хлорида алюминия, в пробирке с фосфатом калия наблюдается выпадение белого осадка:
AlCl3 + K3PO4 = 3KCl + AlPO4↓
Al3+ + 3Cl- + 3K+ + PO43- = 3K+ + 3Cl- + AlPO4↓
Al3+ + PO43- = AlPO4↓
В оставшиеся пробирки добавить раствор нитрата серебра, в пробирке с хлоридом калия наблюдается выпадение белого осадка:
AgNO3 + KCl = KNO3 + AgCl↓
Ag+ + NO3- + K+ + Cl- = K+ + NO3- + AgCl↓
Ag+ + Cl- = AgCl↓
В последней пробирке раствор нитрата калия.
4.
| 3Zn + 2H3PO4 = Zn3(PO4)2 + 3H2↑ | ||||
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 2 | 2 | 1 | восстановитель (окисление) |
| 2H+ + 2ē ⟶ H20 | 2 | 1 | окислитель (восстановление) | |
| 4Zn + 10HNO3(разб.) = 4Zn(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O | ||||
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 2 | 8 | 4 | восстановитель (окисление) |
| 2N+5 + 8ē ⟶ 2N+ | 4 | 2 | окислитель (восстановление) | |
В фосфорной кислоте окислителем является водород, а в азотной кислоте – азот.