Supephotphat kép được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Supephotphat kép được sản xuất từ quặng photphorit và axit sunfuric đặc theo các phản ứng hóa học sau:
(a) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4
(b) Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2
Giả thiết hiệu suất phản ứng (a) và (b) đều đạt 90%; thành phần của quặng photphorit chứa 92,0% Ca3(PO4)2 về khối lượng (còn lại là tạp chất trơ không chứa P); nồng độ phần trăm của dung dịch axit sunfuric là 80%. Khối lượng quặng photphorit và khối lượng dung dịch axit sunfuric tối thiểu để sản xuất 1 tấn supephotphat kép lần lượt là
A. 1,72 tấn và 1,30 tấn. B. 1,80 tấn và 1,41 tấn.
C. 1,92 tấn và 1,51 tấn. D. 1,52 tấn và 0,90 tấn.
Câu trả lời tốt nhất
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4
310………………294……..196
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2
310……………..392………..702
mCa(H2PO4)2 = 1 tấn —> mH3PO4 = 392/(702.90%) = 0,62045 tấn
—> mddH2SO4 = 0,62045.294/(196.90%.80%) ≈ 1,3 tấn
mCa3(PO4)2 = 1.310/(702.90%) + 0,62045.310/(196.90%) = 1,581 tấn
—> m quặng = 1,581/92% ≈ 1,72 tấn
Lưu ý:
Nếu tính theo phản ứng gộp (H = 90%.90% = 81%):
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 —> Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
chỉ đúng cho mH2SO4 (do H2SO4 tham gia 1 phản ứng) và không đúng cho Ca3(PO4)2 (do còn H3PO4 chưa phản ứng hết)