Bài 5.26 trang 18, 19, 20, 21, 22 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Tại một nhà máy phân bón, ammophos được sản xuất từ ammonia và phosphoric acid...

Tại một nhà máy phân bón, ammophos được sản xuất từ ammonia và phosphoric acid, thu được NH₄H₂PO₄ và (NH₄)₂HPO₄ với tỉ lệ mol là 1 : 1.

a) Viết các phương trình hoá học.

b) Tính thể tích khí ammonia (đkc) cần dùng để tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 5,88 tấn phosphoric acid. Tính khối lượng ammophos thu được.

Lời giải chi tiết:

a) Các phương trình hoá học.

\(\begin{array}{l}{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ (1)}}\\{\rm{2N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{HP}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ (2)}}\end{array}\)

b) \({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} = \frac{{5,88 \times {{10}^6}}}{{98}} = 6 \times {10^4}{\rm{ (mol)}}\)

Vì NH₄H₂PO₄ và (NH₄)₂HPO₄ có tỉ lệ mol là 1 : 1 nên

\(\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} = {{\rm{n}}_{{{\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} \right)}_{\rm{2}}}{\rm{HP}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}(1)}} = {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}(2)}} = \frac{{{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}}}}{2} = 3 \times {10^4}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow \sum {{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}}} = } {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}(1)}} + 2{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}(2)}} = 3 \times {10^4} + 2 \times 3 \times {10^4} = 9 \times {10^4}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{V}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}}} = 24,79 \times 9 \times {10^4} = 223,11 \times {10^4}{\rm{ (L) = 2231,1 (}}{{\rm{m}}^3})\end{array}\)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

\({{\mathop{\rm m}\nolimits} _{ammophos}} = {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} + {{\rm{m}}_{_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}}}} = 5,88 + \frac{{9 \times {{10}^4} \times 17}}{{{{10}^6}}} = 7,41\)(tấn)