Giải chi tiết Câu 5.26 Bài 5. Ammonia. Muối ammonium (trang 18, 19, 20, 21, 22) – SBT Hóa 11 Kết nối tri thức.
Câu hỏi/Đề bài:
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:
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)