【題目】據(jù)報(bào)道,磷酸二氫鉀(KH2PO4)大晶體已應(yīng)用于我國研制的巨型激光器神光二號(hào)中。利用氟磷灰石(化學(xué)式為Ca5P3FO12)制備磷酸二氫鉀的工藝流程如下圖所示(部分流程步驟已省略):

已知萃取的主要反應(yīng)原理:KCl+H3PO4KH2PO4+HCl;其中,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑。

請回答下列問題:

1流程中將氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。

2不能使用二氧化硅陶瓷材質(zhì)的沸騰槽的主要原因是___________________(用化學(xué)方程式表示)。

3副產(chǎn)品N的化學(xué)式是____________;在得到KH2PO4晶體的一系列操作,其主要包括______________________________、過濾、洗滌、干燥等。

4若用1000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.4%的氟磷灰石(化學(xué)式為Ca5P3FO12)來制取磷酸二氫鉀晶體,其產(chǎn)率為80%,則理論上可生產(chǎn)KH2PO4的質(zhì)量為_______kg。

5電解法制備KH2PO4的裝置如圖所示.該電解裝置中,a 區(qū)屬于_______區(qū)(填陽極陰極,陰極區(qū)的電極反應(yīng)式是______________________________________。

6工業(yè)上還可以用氟磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃生成白磷,同時(shí)逸出SiF4CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。

【答案】 增大氟磷灰石與稀硫酸反應(yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率 4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O NH4Cl 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 326.4 kg 陰極 2H2eH2 4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑

【解析】氟磷灰石(化學(xué)式為Ca5P3FO12)粉碎后加入濃硫酸,反應(yīng)生成氫氟酸、硫酸鈣、磷酸等,加入氯化鉀后用有機(jī)萃取劑,KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑,有機(jī)相中含有氯化氫,加入氨水反應(yīng)生成氯化銨,因此副產(chǎn)品主要為氯化銨,水相中含有KH2PO4,經(jīng)過一系列操作得到KH2PO4晶體。

(1)流程中將氟磷灰石粉碎,可以增大氟磷灰石與稀硫酸反應(yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,故答案為:增大氟磷灰石與稀硫酸反應(yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;

(2)根據(jù)流程圖,反應(yīng)中生成了氫氟酸,氫氟酸能夠與二氧化硅反應(yīng),因此不能使用二氧化硅陶瓷材質(zhì)的沸騰槽,故答案為:4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O;

(3)根據(jù)上述分析,副產(chǎn)品N的化學(xué)式為NH4Cl;在得到KH2PO4晶體的一系列操作Ⅲ為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等,故答案為:NH4Cl;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;

(4)1000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.4%的氟磷灰石(化學(xué)式為Ca5P3FO12)中含有Ca5P3FO12的質(zhì)量為504kg,根據(jù)P元素守恒,理論上可生產(chǎn)KH2PO4的質(zhì)量為504kg×80%×÷=326.4 kg,故答案為:326.4 kg;

(5)根據(jù)圖示,應(yīng)該在a區(qū)生成KH2PO4,則鉀離子由b區(qū)移向a區(qū),則a 區(qū)屬于陰極區(qū);陰極上氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H2eH2,故答案為:陰極;2H2eH2;

(6)用氟磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃生成白磷,同時(shí)逸出SiF4CO反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑,故答案為:4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)圖示內(nèi)容填空:

(1)化合物A含有的官能團(tuán)為_______________________________________。

(2)1 mol A2 mol H2反應(yīng)生成1 mol E,其反應(yīng)方程式為______________________。

(3)A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是____________。

(4)B在酸性條件下與Br2反應(yīng)得到D,D的碳鏈不含支鏈,其結(jié)構(gòu)簡式是__________________________。

(5)F的結(jié)構(gòu)簡式是________。由E→F的反應(yīng)類型是____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上制備硫酸常用接觸法,工業(yè)上制硝酸常用氨的催化氧化法。下列關(guān)于工業(yè)上制硫酸與硝酸的說法中不正確的是( )

A. 在沸騰爐中進(jìn)行的反應(yīng)為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

B. 工業(yè)上制硫酸與硝酸都用到同一工藝設(shè)備:吸收塔

C. 硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)都需要對工業(yè)尾氣進(jìn)行處理

D. 工業(yè)上制備硫酸和制硝酸涉及的反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)廢水中常含有一定量氧化性較強(qiáng)的Cr2O72,利用滴定原理測定Cr2O72含量方法如下:

步驟Ⅰ:量取30.00 mL廢水于錐形瓶中,加入適量稀硫酸酸化。

步驟:加入過量的碘化鉀溶液充分反應(yīng):Cr2O72+6I+14H+ === 2Cr3++3I2+7H2O。

步驟Ⅲ:向錐形瓶中滴入幾滴指示劑。用滴定管量取0.1000 molL-1Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,數(shù)據(jù)記錄如下:(I2+2Na2S2O3 === 2NaI+Na2S4O6

滴定次數(shù)

Na2S2O3溶液起始讀數(shù)/mL

Na2S2O3溶液終點(diǎn)讀數(shù)/mL

笫一次

1.02

19.03

第二次

2.00

19.99

第三次

0. 20

a

(1)步驟量取30.00 mL廢水選擇的儀器是_____。

(2)步驟中滴加的指示劑為_____。滴定達(dá)到終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。

(3)步驟a 的讀數(shù)如圖所示

① a=_____。

② Cr2O72的含量為____gL-1。

(4)以下操作會(huì)造成廢水中Cr2O72含量測定值偏高的是_____

A. 滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí),俯視滴定管的刻度

B. 盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過,未用待測液潤洗

C. 滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液

D. 量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸餾水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化中,氣體被還原的是

A.CO2使Na2O2固體變白B.Cl2使KBr溶液變黃

C.一定條件下H2能使CuO固體變紅D.NH3使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀

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【題目】光導(dǎo)纖維的應(yīng)用使人們可以在家中坐享“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來的變革與實(shí)惠。下列物質(zhì)中可以用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維的是

A. B. 二氧化硅

C. D. 氧化鋁

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【題目】南海是一個(gè)巨大的資源寶庫,開發(fā)利用這些資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過程,有關(guān)說法正確的是( )

A. 海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、冰凍法

B. 氯堿工業(yè)中采用陰離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度

C. 由MgCl2·6H2O得到無水MgCl2的關(guān)鍵是要低溫小火烘干

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【題目】下列各組物質(zhì)中,X既能與Y反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是

Y

X

Z

H2Og

Fe

ZnSO4溶液

KOH溶液

Al

稀硫酸

Si

Cl2

H2

酸性高錳酸鉀溶液

Fe2aq

漂白液

A.①③B.①④C.②③④D.②③

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【題目】已知草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的熔點(diǎn)為 101℃,170℃分解。下列選用的裝置和藥品能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/span>

A

B

C

D

制取SO2

制取NO2

H2C2O4·2H2O分解

分離苯與溴苯

A. AB. BC. CD. D

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