Каким образом возникают окислительно-восстановительные процессы при получении белого фосфора в промышленности?
Каким образом возникают окислительно-восстановительные процессы при получении белого фосфора в промышленности? Как определить массу фосфора при известном выходе, исходя из теоретически возможного значения? Укажите массу исходного фосфата кальция и процентное содержание примесей в условии.
15.12.2023 13:35
Объяснение: При получении белого фосфора в промышленности используется процесс, называемый фосфорной кислотой. Этот процесс основан на окислительно-восстановительных реакциях.
Вначале, исходным материалом является фосфат кальция, который обычно содержит примеси. Фосфат кальция подвергается обработке с небольшим количеством серной кислоты, что приводит к образованию гидроксида кальция и дифторида кремния. Затем, полученный гидроксид кальция нагревается с углубителем (углеродом) и окисляется кислородом, которые приводят к окислению фосфорида кальция до белого фосфора при высокой температуре.
Чтобы определить массу полученного фосфора, можно использовать теоретический выход, который рассчитывается на основе стехиометрического соотношения реакции. Для этого необходимо знать массу исходного фосфата кальция и процентное содержание примесей, которые являются неокисленным продуктом реакции. Например, если известно, что 100 г фосфата кальция содержат 5% примесей, то можно рассчитать, что теоретический выход белого фосфора составит 95% от массы исходного фосфата кальция.
Демонстрация:
Задача: Известно, что 200 г фосфата кальция содержат 10% примесей. Какова масса белого фосфора, получаемого в результате процесса фосфорной кислоты?
Решение:
Теоретический выход белого фосфора будет составлять 90% от массы исходного фосфата кальция (100% - 10% примесей). Следовательно, масса белого фосфора будет равна (0.9 * 200 г) = 180 г.
Совет: При изучении этой темы полезно будет понимать основные принципы окислительно-восстановительных реакций и стехиометрию реакций, чтобы правильно рассчитывать теоретический выход и выполнять подобные задачи.
Задание для закрепления:
Известно, что 500 г фосфата кальция содержат 8% примесей. Какова масса белого фосфора, получаемого в результате процесса фосфорной кислоты?