Номер 1164, страница 182 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1164. Массовая доля фосфора в составе фосфорита равна 17 %. Рассчитайте массовую долю фосфата кальция в составе фосфорита.

Дано:

Массовая доля фосфора в фосфорите $\omega(P) = 17\% = 0.17$

Найти:

Массовую долю фосфата кальция в фосфорите $\omega(Ca_3(PO_4)_2) - ?$

Решение:

Фосфорит – это природный минерал, основной составляющей которого является фосфат кальция. Будем считать, что весь фосфор в фосфорите находится в составе фосфата кальция $Ca_3(PO_4)_2$.

1. Рассчитаем молярную массу фосфата кальция $Ca_3(PO_4)_2$ и массовую долю фосфора в нем. Для этого воспользуемся относительными атомными массами элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленными до целых чисел: $A_r(Ca) = 40$, $A_r(P) = 31$, $A_r(O) = 16$.

Относительная молекулярная масса фосфата кальция: $M_r(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \cdot A_r(Ca) + 2 \cdot (A_r(P) + 4 \cdot A_r(O)) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot (31 + 64) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310$.

2. Найдем массовую долю фосфора в чистом фосфате кальция. В одной формульной единице $Ca_3(PO_4)_2$ содержится 2 атома фосфора.

$\omega_{теор}(P) = \frac{2 \cdot A_r(P)}{M_r(Ca_3(PO_4)_2)} = \frac{2 \cdot 31}{310} = \frac{62}{310} = 0.2$ или $20\%$.

3. Массовая доля фосфора в фосфорите (17%) обусловлена наличием в нем фосфата кальция. Массовая доля фосфата кальция в фосфорите будет равна отношению массовой доли фосфора в фосфорите к массовой доле фосфора в чистом фосфате кальция.

$\omega(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{\omega(P)_{в \space фосфорите}}{\omega_{теор}(P)_{в \space Ca_3(PO_4)_2}} = \frac{0.17}{0.2} = 0.85$.

Для выражения ответа в процентах умножим полученное значение на 100%:

$0.85 \cdot 100\% = 85\%$.

Ответ: массовая доля фосфата кальция в составе фосфорита составляет 85%.