Номер 3, страница 184 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 25. Химия в сельском хозяйстве. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 3, страница 184.

Условие.

3. Обработка фосфорита горячей концентрированной азотной кислотой вместо серной приводит к образованию раствора, действуя на который аммиаком получают комплексное удобрение. Напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Процесс получения комплексного удобрения из фосфорита с использованием азотной кислоты и аммиака включает две основные стадии.

1. Обработка фосфорита азотной кислотой.

На первой стадии природный фосфорит, основным компонентом которого является фосфат кальция $Ca_3(PO_4)_2$, обрабатывают горячей концентрированной азотной кислотой $HNO_3$. Происходит реакция обмена, в результате которой образуются растворимая соль нитрат кальция $Ca(NO_3)_2$ и фосфорная кислота $H_3PO_4$. Этот метод позволяет избежать образования нерастворимого осадка, как в случае использования серной кислоты.

Уравнение реакции:

$Ca_3(PO_4)_2 + 6HNO_3 \rightarrow 3Ca(NO_3)_2 + 2H_3PO_4$

2. Нейтрализация полученного раствора аммиаком.

На второй стадии в полученный раствор, содержащий фосфорную кислоту и нитрат кальция, пропускают аммиак $NH_3$. Аммиак, будучи основанием, нейтрализует фосфорную кислоту с образованием фосфатов аммония. В зависимости от количества добавленного аммиака могут образовываться различные соли:

• При добавлении одного моля аммиака на один моль кислоты образуется дигидрофосфат аммония $NH_4H_2PO_4$:

  $H_3PO_4 + NH_3 \rightarrow NH_4H_2PO_4$

• При добавлении двух молей аммиака образуется гидрофосфат аммония $(NH_4)_2HPO_4$:

  $H_3PO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4$

В результате получается комплексное удобрение, которое представляет собой смесь нитрата кальция и фосфатов аммония. Такое удобрение богато сразу несколькими питательными элементами: азотом (в нитратной $NO_3^-$ и аммонийной $NH_4^+$ формах), фосфором (в виде фосфат-ионов) и кальцием.

Ответ:

Уравнения реакций, описывающих данный процесс:

$Ca_3(PO_4)_2 + 6HNO_3 \rightarrow 3Ca(NO_3)_2 + 2H_3PO_4$

$H_3PO_4 + NH_3 \rightarrow NH_4H_2PO_4$

$H_3PO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4$