Ammophos là một loại phân bón hóa học đang được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Ammophos được sản xuất trong công nghiệp từ quặng phosphorite (chứa 85,25% Ca3(PO4)2 còn lại là tạp chất trơ), H2SO4 đặc và NH3. Phương pháp sản xuất này gồm 2 giai đoạn: Tạo phosphoric acid và tạo monoammonium phosphate (MAP), diammoniphosphate (DAP) thu được phân ammophos có công thức dạng xNH4H2PO4.y(NH4)2HPO4.
Để sản xuất một mẻ phân ammophos, người ta cho vào lò 1 tấn quặng phosphorite ở trên, một lượng H2SO4 đặc cần thiết sau đó dùng một lượng vừa đủ NH3 là 149,6 kg. Biết các phản ứng đều đạt hiệu suất 100%.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính khối lượng phân bón ammophos thu được
b) Xác định công thức và tính hàm lượng đạm, lân của loại phân ammophos nói trên.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 —> 3CaSO4 + 2H3PO4
H3PO4 + NH3 —> NH4H2PO4
H3PO4 + 2NH3 —> (NH4)2HPO4
nCa3(PO4)2 = 1000.85,25%/310 = 2,75
—> nH2SO4 = nCaSO4 = 2,75.3 = 8,25
Bảo toàn khối lượng:
mAmmophos = mCa3(PO4)2 + mH2SO4 + mNH3 – mCaSO4 = 1000.85,25% + 8,25.98 + 149,6 – 8,25.136 = 688,6 kg
(b)
nNH4H2PO4 = a và n(NH4)2HPO4 = b
Bảo toàn N —> nNH3 = a + 2b = 149,6/17 = 8,8
Bảo toàn P —> a + b = 2,75.2
—> a = 2,2; b = 3,3
—> x : y = a : b = 2 : 3
—> Công thức ammophos: 2NH4H2PO4.3(NH4)2HPO4
Hàm lượng đạm: %N = 8,8.14/688,6 = 17,89%
Hàm lượng lân: %P2O5 = 2,75.142/688,6 = 56,71%