Viết PTHH của các phản ứng điều chế superphosphate kép. Vì sao cần phải đun nóng hỗn hợp phản ứng?...

Phân lân cung cấp phosphorus cho cây dưới dạng ion phosphate. Phân lân cần thiết cho cây ở thời kì sinh trưởng do thúc đẩy các quá trình sinh hoá, trao đổi chất và năng lượng của thực vật. Phân lân có tác dụng làm cho thực vật phát triển, cành lá khoẻ, củ quả to, hạt chắc.

Nguyên liệu để sản xuất phân lân là quặng phosphorite và apatite. Một số loại phân lân chính là superphosphate, phân lân nung chảy,... Superphosphate có hai loại đơn và kép, cả hai loại đều có thành phần chính là Ca(H₂PO₄)₂ là muối tan, dễ được cây trồng đồng hóa. Superphosphate kép có hàm lượng phosphorus cao hơn, được điều chế qua hai giai đoạn, đầu tiên cho quặng phosphorite tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng để tạo ra phosphoric acid (H₃PO₄), sau đó tách H₃PO₄ cho phản ứng với quặng phosphorite.

Ở nước ta, phân lân superphosphate được sản xuất từ quặng apatite với quy mô lớn đầu tiên ở công ty Supe Phốt phát và Hoá chất Lâm Thao (Phú Thọ).

a) Viết PTHH của các phản ứng điều chế superphosphate kép. Vì sao cần phải đun nóng hỗn hợp phản ứng?

b) Vì sao sau giai đoạn 1 của điều chế superphosphate kép, có thể tách được H₃PO₄ ra khỏi hỗn hợp phản ứng?

c) Tại sao người ta không sử dụng quặng phosphorite làm phân lân mà phải điều chế ra superphosphate?

d) Nếu dùng 310 kg Ca₃(PO₄)₂ thì sẽ điều chế được lượng Ca(H₂PO₄)₂ tối đa là

A. 702 kg.

B. 351 kg.

C. 468 kg.

D. 234 kg.

Phương pháp giải :

Dựa vào bài 12 phân bón hóa học

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình hoá học điều chế phân superphosphate kép:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄↓ + 2H₃PO₄

Ca₃(PO₄)₂+ 4H₃PO₄ → 3Ca(H₂PO₄)₂

Cần đun nóng để các phản ứng trên xảy ra được với tốc độ nhanh.

b) Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄↓ + 2H₃PO₄

Có thể tách được H₃PO₄ra khỏi hỗn hợp phản ứng vì H₃PO₄tan, ở dạng lỏng còn CaSO₄ không tan, ở dạng rắn.

c) Quặng phosphorite (thành phần chính: Ca₃(PO₄)₂) không tan, cây khó hấp thụ còn superphosphate chứa Ca(H₂PO₄)₂là muối tan cây dễ hấp thụ hơn.

d) Đáp án: D.

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄↓ + 2H₃PO₄

1 2 mol

Ca₃(PO₄)₂+ 4H₃PO₄ → 3Ca(H₂PO₄)₂

1 4 3 mol

Theo phương trình phản ứng, cứ 1 mol Ca₃(PO₄)₂ điều chế được 1 mol Ca(H₂PO₄)_2.

Hay cứ 310 gam Ca₃(PO₄)₂ điều chế được 234 gam Ca(H₂PO₄)₂.

⇒310 kg Ca₃(PO₄)₂ điều chế được tối đa 234 kg Ca(H₂PO₄)₂.