Номер 1, страница 80, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Напишите уравнения реакций получения фосфорной кислоты.

Существует несколько способов получения фосфорной кислоты. Основными промышленными методами являются термический и экстракционный.

Термический способ

Этот способ позволяет получить очень чистую фосфорную кислоту и включает в себя две основные стадии. Сначала сжигают elemental phosphorus (обычно белый или желтый) в избытке кислорода, чтобы получить оксид фосфора(V). Затем полученный оксид растворяют в воде.

1. Сжигание фосфора:

$4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$

2. Гидратация оксида фосфора(V) с образованием ортофосфорной кислоты:

$P_4O_{10} + 6H_2o \rightarrow 4H_3PO_4$

Экстракционный (сернокислотный) способ

Это наиболее распространенный и экономически выгодный промышленный метод. Он заключается в обработке природных фосфатных руд, таких как апатит или фосфорит, серной кислотой. В результате реакции образуется фосфорная кислота и нерастворимый сульфат кальция, который отделяют фильтрованием.

Уравнение реакции с использованием фосфорита (основной компонент - фосфат кальция):

$Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4\downarrow$

Кислота, полученная этим методом, содержит примеси и обычно используется для производства удобрений.

Лабораторный способ

В лабораторных условиях фосфорную кислоту можно получить путем окисления красного фосфора концентрированной азотной кислотой при нагревании. Это реакция окислительно-восстановительная, в которой фосфор окисляется, а азот восстанавливается.

$P + 5HNO_3(\text{конц.}) \xrightarrow{t} H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O$

Ответ:

1. Термический способ:

$4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$

$P_4O_{10} + 6H_2o \rightarrow 4H_3PO_4$

2. Экстракционный способ:

$Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4\downarrow$

3. Лабораторный способ:

$P + 5HNO_3(\text{конц.}) \xrightarrow{t} H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O$