【題目】資源的高效利用對保護環(huán)境、促進經濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3FCaCO3·MgCO3。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案,制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4H2,其簡化流程如下:

已知:①Ca5(PO4)3F950℃不分解;

②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

請回答下列問題:

1950℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是___________。

2)實驗室過濾所需的玻璃儀器是_____________。

3NH4NO3溶液能從磷礦中浸取出Ca2+的原因是__________

4)在浸取液中通入NH3,發(fā)生反應的化學方程式是____________。

5)工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應制備磷酸。已知25℃,101kPa時:

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol

5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol

Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是_________________。

6)在一定條件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),當COH2O(g)的起始物質的量之比為1:5,達平衡時,CO轉化了。若a kgCa5(PO4)3F(相對分子質量為504)的質量分數(shù)為10%的磷尾礦,在上述過程中有b%Ca5(PO4)3F轉化為P4,將產生的COH2O(g)按起始物質的量之比1:3混合,則相同條件下達平衡時能產生H2________kg。

【答案】1CO2

2)漏斗、燒杯、玻璃棒

3NH4水解使溶液呈酸性,與CaOCa(OH)2反應生成Ca2

4MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4

5Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH ="-418kJ/mol"

6

【解析】試題分析:(1)根據(jù)題給化學工藝流程和信息知磷尾礦[主要含Ca5(PO4)3FCaCO3·MgCO3]950℃下煅燒,其中碳酸鈣和碳酸鎂分解,生成氣體的成分為二氧化碳(CO2)。

2)實驗室過濾所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒。

3NH4NO3溶液中銨離子水解呈酸性,與CaO、Ca(OH)2反應生成Ca2

4)根據(jù)化學工藝流程判斷浸取液II的主要成分為硫酸鎂溶液,通入NH3,發(fā)生反應的化學方程式是MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。

5)已知25℃101kPa時:

①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH =-271kJ/mol

②5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH =-937kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律:①×5-②Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH ="-418kJ/mol" 。

6)根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三段式分析。設CO的起始濃度為1 mol/L,則水蒸氣的起始濃度為5 mol/L

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始濃度(mol/L1 5 0 0

轉化濃度(mol/L5/6 5/6 5/6 5/6

平衡濃度(mol/L1/6 25/6 5/6 5/6

K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=1。相同條件下當COH2O(g)的起始物質的量之比為1:3,平衡常數(shù)不變,設轉化的COx mol

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始濃度(mol/L1 3 0 0

轉化濃度(mol/Lx x x x

平衡濃度(mol/L(1-x) (3-x) x x

x2/(1-x)(3-x)=1,解得x=3/4,即達平衡時,CO轉化了3/4 mol。轉化為P4Ca5(PO4)3F質量為a×10%×b%kg,根據(jù)反應4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4知生成CO的質量為(30×28×a×10%×b%/4×504kg,則轉化的CO的質量為330×28×a×10%×b%/44×504kg,根據(jù)反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)知相同條件下達平衡時能產生H2的質量為330×28×a×10%×b%/564×504kg=kg。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】由幾種離子化合物組成的混合物,含有以下離子中的若干種:K+NH4+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、C1、SO42、CO32-。將該混合物溶于水后得無色澄清溶液,現(xiàn)分別取3100mL該溶液進行如下實驗:

實驗序號

實驗內容

實驗結果

a

AgNO3溶液

有白色沉淀生成

b

加足量NaOH溶液并加熱

收集到氣體1.12L(已折算成標準狀況下的體積)

c

加足量BaC12溶液時,對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量;再向沉淀中加足量稀鹽酸,然后干燥、稱量

第一次稱量讀數(shù)為6.27g,第二次稱量讀數(shù)為2.33g

試回答下列問題:

(1)該混合物中一定不存在的離子是 。

(2)試寫出實驗b發(fā)生反應的離子方程式 。

(3)溶液中一定存在的陰離子及其物質的量濃度(可不填滿):

陰離子符號

物質的量濃度(mol·L1

(4)判斷混合物中是否存在K+,如果不存在,請說明理由,如果存在,請求出C(K+)的取值范圍? 。

(5)Ba2是一種重金屬離子,某環(huán)境監(jiān)測小組欲利用Na2S2O3、KIK2Cr2O7等試劑測定某工廠廢水中Ba2+的濃度。取廢水50.00mL,控制適當?shù)乃岫燃尤胱懔康?/span>K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀經洗滌、過濾后,用適量的稀鹽酸溶解,此時CrO42全部轉化為Cr2O72;再加過量KI溶液反應,反應液中再滴加0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液,反應完全時,消耗Na2S2O3溶液36.00mL。已知有關的離子方程式為:

Cr2O726I14H2Cr33I27H2O/span>;

I22S2O322IS4O62

試計算該工廠廢水中Ba2的物質的量濃度。(寫出具體計算過程)

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【題目】下列物質中,在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應,又能發(fā)生水解反應的是( )

A. 葡萄糖 B. 淀粉 C. 甲酸甲酯 D. 油脂

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【題目】 自然環(huán)境提供的能夠為人類利用的淡水資源并不豐富,而且淡水資源缺乏的形勢日益嚴峻。地球的海水總量約為1.3×109億噸,是人類最大的水資源庫。電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如下圖所示:

回答下列問題:

1大海中的海水________(不能”)直接通入到裝置中,理由是_______________________

2a是電源的________極,b是電源的________極。

3________(淡水濃水”),口排出的是________(淡水濃水”)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為治理環(huán)境,減少霧霾,應采取措施減少二氧化硫、氮氧化物(NOx)CO2的排放量。

處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ· mol-1

②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-586.7 kJ· mol-1

(1若用4.48 L CH4還原NO生成N2,則放出的熱量為 kJ(保留兩位小數(shù))。(氣體體積已折算為標準狀況下)

(2用電化學處理含NO3的廢水,電解的原理如圖1所示,則電解時陰極的電極反應式為

利用I2O5消除CO污染的反應為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入4 mol CO,測得CO2的體積分數(shù)(φ)隨時間(t)變化曲線如圖2所示。

(3T1時,該反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值為 。

(4下列說法不正確的是 (填字母)。

A容器內氣體密度不變,表明反應達到平衡狀態(tài)

B兩種溫度下,c點時體系中混合氣體的壓強相等

Cd點時,在原容器中充入一定量氦氣,CO的轉化率不變

Db點和d點時化學平衡常數(shù)的大小關系:Kb<Kd

以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑,可以將CO2CH4通過反應CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) ΔH<0直接轉化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖3所示。

(5250300 ℃時,乙酸的生成速率減小的主要原因是 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進行相關探究。

【資料查閱】

【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器略)。

請回答下列問題:

1)儀器X的名稱是__________。

2)實驗操作的先后順序是a→______→e(填操作的編號)。

a.檢查裝置的氣密性后加入藥品 b.熄滅酒精燈,冷卻

c.在氣體入口處通入干燥HCl d.點燃酒精燈,加熱

e.停止通入HCl,然后通入N2

3)在實驗過程中,觀察到B中物質由白色變?yōu)樗{色,C中試紙的顏色變化是_______

4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是________________。

5)反應結束后,取出CuCl產品進行實驗,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2CuO雜質,根據(jù)資料信息分析:

若雜質是CuCl2,則產生的原因是________________。

若雜質是CuO,則產生的原因是________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中錯誤的是

A32 g O2所含的分子數(shù)目為NA

B1 mol H2O含有的H2O分子數(shù)目為NA

C1 mol H2O含有的氫原子數(shù)目為NA

D0.5NAO2分子的物質的量是0.5 mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列單元操作中采用了熱交換設計的有

A.電解食鹽水制燒堿

B.合成氨中的催化合成

C.硫酸生產中的催化氧化

D.氨堿法中的氨鹽水碳酸化

海水曬鹽的鹵水中還有氯化鎂,以鹵水為原料生產鎂的一中工藝流程如下圖所示。

回答下列問題:

1)脫硫槽、攪拌槽均用于脫除鹵水中的(填離子符號),M的主要成分是(填化學式)。

2)除溴塔中主要的離子方程式為。

3)沸騰爐的主要作用是。沸騰爐通入熱氯化氫的主要目的是。

4)電解槽中陰極的電極反應方程式為。

5)電解槽中陽極產物為,該產物可直接用于本工藝流程中的。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關于有機化合物的認識正確的是

A.石油的分餾、煤的干餾都是屬于物理變化

B淀粉、纖維素、油脂、蛋白質都是天然有機高分子化合物

C.蛋白質溶液遇硫酸銨溶液和硫酸銅溶液后都產生的沉淀,且原理相同

D.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色

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