Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau đi giải một bài tập hóa học lớp 11 liên quan đến phản ứng của amoniac với axit photphoric để tạo ra phân bón amophot.

Để giải bài tập này, chúng ta cần thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định các chất tham gia và sản phẩm phản ứng.
Trong phản ứng này, chúng ta có khí amoniac (NH3) tác dụng với axit photphoric (H3PO4). Sản phẩm thu được là amophot, là một loại phân bón kép.

Bước 2: Viết phương trình phản ứng hóa học.
Amoniac là một bazơ yếu, có thể tác dụng với axit photphoric theo nhiều tỉ lệ mol khác nhau để tạo ra các muối amoni photphat khác nhau. Tuy nhiên, đề bài cho biết tỉ lệ mol là 3:2 (NH3 : H3PO4). Tỉ lệ này cho thấy amoniac sẽ tác dụng với H3PO4 để tạo ra diamoni hidrophotphat, công thức là (NH4)2HPO4. Đây chính là thành phần chính của phân bón amophot.

Phương trình phản ứng như sau:
2 NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4

Bước 3: Đổi đơn vị và tính số mol các chất ban đầu.
Đề bài cho khối lượng H3PO4 là 2,94 tấn. Chúng ta cần đổi đơn vị này sang gam để tiện cho việc tính toán.
1 tấn = 1000 kg = 1.000.000 gam
Vậy, khối lượng H3PO4 là:
m(H3PO4) = 2,94 tấn * 1.000.000 gam/tấn = 2.940.000 gam

Tiếp theo, chúng ta tính số mol của H3PO4. Để làm được điều này, chúng ta cần biết khối lượng mol của H3PO4.
Khối lượng mol của H (H) là khoảng 1 g/mol.
Khối lượng mol của P (P) là khoảng 31 g/mol.
Khối lượng mol của O (O) là khoảng 16 g/mol.
Do đó, khối lượng mol của H3PO4 là:
M(H3PO4) = 3 1 + 31 + 4 16 = 3 + 31 + 64 = 98 g/mol

Số mol của H3PO4 là:
n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4) = 2.940.000 gam / 98 g/mol = 30.000 mol

Đề bài cho tỉ lệ mol NH3 : H3PO4 là 3:2. Chúng ta đã có số mol của H3PO4.
Ta có tỉ lệ:
n(NH3) / n(H3PO4) = 3 / 2
Suy ra số mol của NH3 là:
n(NH3) = (3 / 2) n(H3PO4) = (3 / 2) 30.000 mol = 45.000 mol

Bước 4: Xác định chất hết, chất dư dựa trên tỉ lệ phản ứng.
Dựa vào phương trình phản ứng: 2 NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4
Tỉ lệ mol phản ứng là 2 mol NH3 : 1 mol H3PO4.

Chúng ta có:
Số mol NH3 cần thiết để phản ứng hết với 30.000 mol H3PO4 là:
n(NH3) pư = (2/1) n(H3PO4) = 2 30.000 mol = 60.000 mol

Số mol H3PO4 cần thiết để phản ứng hết với 45.000 mol NH3 là:
n(H3PO4) pư = (1/2) n(NH3) = (1/2) 45.000 mol = 22.500 mol

So sánh số mol thực tế với số mol cần thiết:
Ta có n(NH3) thực tế = 45.000 mol, n(NH3) pư = 60.000 mol. Vậy NH3 thiếu.
Ta có n(H3PO4) thực tế = 30.000 mol, n(H3PO4) pư = 22.500 mol. Vậy H3PO4 dư.

Do đó, chất hết trong phản ứng này là NH3. Sản phẩm thu được sẽ tính theo chất hết là NH3.

Bước 5: Tính số mol sản phẩm thu được.
Dựa vào phương trình phản ứng và chất hết là NH3:
2 NH3 → (NH4)2HPO4
Tỉ lệ mol là 2 mol NH3 tạo ra 1 mol (NH4)2HPO4.

Số mol amophot ((NH4)2HPO4) thu được là:
n((NH4)2HPO4) = (1/2) n(NH3) = (1/2) 45.000 mol = 22.500 mol

Bước 6: Tính khối lượng amophot thu được.
Để tính khối lượng amophot, chúng ta cần tính khối lượng mol của (NH4)2HPO4.
Khối lượng mol của N (N) là khoảng 14 g/mol.
Khối lượng mol của H (H) là khoảng 1 g/mol.
Khối lượng mol của P (P) là khoảng 31 g/mol.
Khối lượng mol của O (O) là khoảng 16 g/mol.

M((NH4)2HPO4) = 2 * (14 + 4*1) + 1 31 + 4 16
M((NH4)2HPO4) = 2 * (14 + 4) + 31 + 64
M((NH4)2HPO4) = 2 * 18 + 31 + 64
M((NH4)2HPO4) = 36 + 31 + 64 = 131 g/mol

Khối lượng amophot thu được là:
m((NH4)2HPO4) = n((NH4)2HPO4) * M((NH4)2HPO4)
m((NH4)2HPO4) = 22.500 mol * 131 g/mol = 2.947.500 gam

Bước 7: Đổi đơn vị khối lượng sản phẩm về tấn.
Để cho kết quả phù hợp với đơn vị ban đầu của đề bài, chúng ta đổi khối lượng sản phẩm về tấn.
1 tấn = 1.000.000 gam
Vậy, khối lượng amophot thu được là:
m((NH4)2HPO4) = 2.947.500 gam / 1.000.000 gam/tấn = 2,9475 tấn

Vậy, khối lượng amophot thu được là 2,9475 tấn.

Các em thấy không, để giải một bài tập hóa học, chúng ta cần phải nắm vững các kiến thức về phương trình phản ứng, tỉ lệ mol, khối lượng mol và cách đổi đơn vị. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em đừng ngần ngại hỏi cô nhé!