Bài giải
Độ dinh dưỡng của phân lân thường được tính theo %P2O5.
Trong 1 tấn phân lân có lượng P2O5 tương ứng là:
1 × 56,8% = 0,568 tấn P2O5
Phân lân chứa Ca(H2PO4)2.
Ta có:
M Ca(H2PO4)2 = 40 + 4 + 2 × 31 + 8 × 16 = 234
M P2O5 = 2 × 31 + 5 × 16 = 142
Cứ 1 mol Ca(H2PO4)2 chứa lượng P tương ứng với 1 mol P2O5.
Vậy khối lượng Ca(H2PO4)2 cần tạo ra là:
0,568 × 234 / 142 = 0,936 tấn
Số mol Ca(H2PO4)2 là:
0,936 / 234 = 0,004 kmol theo đơn vị tấn
Giai đoạn 2:
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 -> 3Ca(H2PO4)2
Hiệu suất giai đoạn 2 là 70%, nên lượng Ca(H2PO4)2 theo lí thuyết cần là:
0,004 / 70% = 0,004 / 0,7 = 0,005714 kmol
Số mol H3PO4 cần dùng là:
0,005714 × 4 / 3 = 0,007619 kmol
Giai đoạn 1:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 -> 2H3PO4 + 3CaSO4
Hiệu suất giai đoạn 1 là 80%, nên số mol H3PO4 theo lí thuyết cần tạo là:
0,007619 / 80% = 0,007619 / 0,8 = 0,009524 kmol
Số mol H2SO4 cần dùng là:
0,009524 × 3 / 2 = 0,014286 kmol
Khối lượng H2SO4 nguyên chất cần dùng là:
0,014286 × 98 = 1,4 tấn
Dung dịch H2SO4 có nồng độ 70%, nên khối lượng dung dịch cần dùng là:
m = 1,4 / 70% = 1,4 / 0,7 = 2 tấn
Đáp số: m = 2 tấn dung dịch H2SO4 70%.