【題目】磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：

已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O

（1）上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有___。

（2）磷精礦粉酸浸時發(fā)生反應(yīng)：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4

①該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系：H3PO4___H2SO4（填“>”或“<”）。

②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，___。

（3）酸浸時，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式：__。

（4）H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除，同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80℃后脫除率變化的原因：___。

（5）脫硫時，CaCO3稍過量，充分反應(yīng)后仍有SO42－殘留，加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率，其離子方程式是__。

【答案】研磨、加熱 < 核電荷數(shù)P<S，原子半徑P>S，得電子能力P<S，非金屬性P<S 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O＝10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ 80℃后，H2O2分解速率大，濃度顯著降低 BaCO3+SO42－+2H3PO4＝BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4－

【解析】

(1)常用加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施有研磨，加熱，溶解時攪拌等；

(2)①根據(jù)反應(yīng)方程式，是由H2SO4參加反應(yīng)得到H3PO4，是由強酸制取弱酸；

②H3PO4和H2SO4均為最高價含氧酸，主要可從P和S的非金屬性角度考慮，S的非金屬性強于P，可以使O上電子云密度降低更大，繼而導(dǎo)致H+更易電離，H+越易電離，含氧酸酸性越強；

(3)酸浸時，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，反應(yīng)過程為Ca5(PO4)3F和H2SO4反應(yīng)，生成CaSO4H2O，H3PO4和HF，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；

(4)根據(jù)圖象，80℃前隨著溫度升高，有機碳脫除率增大，80℃后隨著溫度升高，有機碳脫除率降低，考慮H2O2受熱分解，導(dǎo)致H2O2濃度降低影響有機碳的脫除率；

(5)脫硫過程是加入CaCO3發(fā)生反應(yīng)，脫硫時，CaCO3稍過量，與多余的硫酸反應(yīng)生成CaSO4，而CaSO4微溶，所以充分反應(yīng)后仍有SO42-殘留，加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率，由于BaCO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成難溶的BaSO4，在沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)基礎(chǔ)之上發(fā)生進一步反應(yīng)促使正向進行程度增大，據(jù)此分析。

(1)常用加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施有研磨，加熱，溶解時攪拌等。故答案為：研磨，加熱；

(2)①根據(jù)反應(yīng)方程式，是由H2SO4參加反應(yīng)得到H3PO4，是由強酸制取弱酸，因此酸性強弱為：H3PO4＜H2SO4；

②H3PO4和H2SO4均為最高價含氧酸，主要可從P和S的非金屬性角度考慮，S的非金屬性強于P，可以使O上電子云密度降低更大，繼而導(dǎo)致H+更易電離，H+越易電離，含氧酸酸性越強，可以簡單解釋為：P的半徑大于S，P的非金屬性小于S，所以H3PO4的酸性小于H2SO4的酸性；

(3)酸浸時，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，反應(yīng)過程為Ca5(PO4)3F和H2SO4反應(yīng)，生成CaSO4H2O，H3PO4和HF，所以化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO4H2O+6H3PO4+2HF；

(4)根據(jù)圖象，80℃前隨著溫度升高，有機碳脫除率增大，80℃后隨著溫度升高，有機碳脫除率降低，考慮H2O2受熱分解，導(dǎo)致H2O2濃度降低影響有機碳的脫除率，所以可以解釋為：溫度高于80℃時，H2O2的分解速率加快，導(dǎo)致H2O2的濃度降低，也就導(dǎo)致有機碳脫除率下降；

(5)加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率，由于BaCO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成難溶的BaSO4，BaSO4相對于CaSO4溶解度更低，可使溶液中SO42-濃度更低，考慮到沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)效率較低，所以進一步提高硫的脫除率則是考慮在沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基礎(chǔ)上發(fā)生效率更高的反應(yīng)，促使沉淀反應(yīng)的進行，沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：BaCO3+SO42-BaSO4+CO32-，此時溶液中磷酸具有一定的酸性，可以繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成CO2，于是整個反應(yīng)的熵增，正向進行的程度更大，可以達到進一步脫除率的效果，綜合考慮則離子方程式為：BaCO3+SO42-+H3PO4═BSO4+CO2↑+H2O+H2PO4-。

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】硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe2O3、Fe3O4，以及少量SiO2、Al2O3等。由硫鐵礦燒渣制備鐵紅（Fe2O3）的一種工藝流程如下：

已知：還原焙燒時，大部分Fe2O3、Fe3O4轉(zhuǎn)化為FeO。

幾種離子開始沉淀和完全沉淀時的pH如下表所示：

離子

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe2+

7.6

9.7

Fe3+

2.7

3.7

Al3+

3.8

4.7

（1）“酸浸、過濾”步驟中所得濾液中的金屬陽離子有（填離子符號）________________。

（2）Fe粉除調(diào)pH外，另一個作用是___________；Fe粉調(diào)節(jié)溶液的pH為__________。

（3）“沉淀、過濾”步驟中生成FeCO3的離子方程式為_______________________________；

所得濾液的主要溶質(zhì)是（填化學(xué)式）_______________。

（4）高溫條件下，“氧化”步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】BaTiO3、KH2PO4和NaNO2都屬于鐵電體，它們具有許多特異的性能如當(dāng)它受壓力而改變形狀時產(chǎn)生電流，通電時會改變形狀等。

(1)基態(tài)Ti原子的價電子排布式為___________，屬于___________區(qū)元素。

(2)KH2PO4晶體中存在的作用力有___________(選填字母)。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.氫鍵

(3) NaNO2中N原子的雜化類型為___，鍵角(填“>、<或=”)____120°，其原因是___________。N、O、Na三種元素的第二電離能(I2)由大到小的順序為________(用元素符號表示)。

(4)BaTiO3的晶胞如下圖所示：

Ti原子的配位數(shù)為_____，晶體的密度為ρg/cm3，最近的Ba原子和O原子之間的距離為___（填計算式)nm。( BaTiO3的摩爾質(zhì)量為233g/mol，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(NH4)2SO3氧化是氨法脫硫的重要過程。某小組在其他條件不變時，分別研究了一段時間內(nèi)溫度和(NH4)2SO3初始濃度對空氣氧化(NH4)2SO3速率的影響，結(jié)果如圖。下列說法不正確的是

A.60℃之前，氧化速率增大與溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快有關(guān)

B.60℃之后，氧化速率降低可能與O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受熱易分解有關(guān)

C.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度，氧化速率變化不大，與SO32-水解程度增大有關(guān)

D.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度，氧化速率變化不大，可能與O2的溶解速率有關(guān)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】I.2019年是元素周期表發(fā)表150周年，期間科學(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測定了銦（49In）等9種元素相對原子質(zhì)量的新值，被采用為國際新標(biāo)準(zhǔn)。

（1）In在周期表中的位置是___。

（2）In的最高價氧化物的水化物的堿性___Ba(OH)2的堿性（填“>”或“<”）。

（3）In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為___。

II.A+、B2－、C－、D、E、F3+分別表示含10個電子的六種粒子（離子或分子）。其中：

a.A+、B2－、F3+核外電子層結(jié)構(gòu)相同

b.C－是由兩種元素組成的

C.D是兩種元素組成的四原子分子

d.E在常溫下是無色液體

e.往含F3+的溶液中滴加含C－的溶液至過量，先有白色沉淀生成，后白色沉淀消失

（4）C－的電子式：___。

（5）A+、B2－、F3+離子半徑由大到小的順序為___（用離子符號表示）。

（6）電子式表示A2B的形成過程___。

（7）含F3+的溶液中通入過量D，反應(yīng)的離子方程式是___。

（8）A單質(zhì)與E反應(yīng)的離子方程式為___，生成的化合物中化學(xué)鍵的類型是___。

III.硒（34Se）是動物和人體所必需的微量元素之一，也是重要的工業(yè)原料，與氧同族。

（9）Se原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為___。

（10）下列說法合理的是___。

a.SeO2既有氧化性又有還原性

b.濃硒酸可能具有強氧化性、脫水性

c.熱穩(wěn)定性：H2Se<HCl<H2S

d.酸性：H2SeO4<HBrO4<HClO4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。

Ⅰ．制備Na2S2O35H2O反應(yīng)原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)

實驗步驟：

①稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉，用3 mL乙醇潤濕，加入上述溶液中。

②安裝實驗裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60 min。

③趁熱過濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O35H2O，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。

回答問題：

(1)儀器a的名稱是_________，其作用是__________________________。

(2)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質(zhì)是________。檢驗是否存在該雜質(zhì)的方法是________________________________。

(3)該實驗一般控制在堿性環(huán)境下進行，否則產(chǎn)品發(fā)黃，用離子反應(yīng)方程式表示其原因：________。

Ⅱ．測定產(chǎn)品純度

準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0 molL-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為2S2O32-＋I2＝S4O62-＋2I-。

(4)滴定至終點時的判斷依據(jù)是___________________________。

(5)滴定起始和終點的液面位置如圖，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為_______mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O35H2O相對分子質(zhì)量為M)_________。(用含M的式子表達)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鐵、鈷、鎳的性質(zhì)非常相似，它們的化合物應(yīng)用十分廣泛。回答下列問題:

（1）基態(tài)鐵原子的價電子排布式為_______。鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多的是________。

（2）CoCl2溶于氨水并通入空氣，可從溶液中結(jié)晶出橙黃色的[Co(NH3)6]Cl3晶體。該配合物中配體分子的立體構(gòu)型是_______，其中心原子的雜化軌道類型為_________。

（3）鐵、鎳易與CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4,Fe(CO)5的熔點為253K, 沸點為376K,則Ni(CO)4固體屬于_____晶體，其中存在的化學(xué)鍵類型為_________。

（4）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點NiO_______FeO (填 “>”“<” 或“=”)，原因是___________。

（5）Fe3O4晶體中，O2-的重復(fù)排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中，則Fe3O4晶體中，正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)之比為______，有_____%的正八面體空隙沒有填充陽離子。Fe3O4晶胞中有8個圖示結(jié)構(gòu)單元，晶體密度為5.18g/cm3,則該晶胞參數(shù)a=_____pm。(寫出計算表達式)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，已知：元素原子價電子排布式為，且原子半徑是同族元素中最小的。元素是地殼中含量最多的元素；W元素的電負(fù)性略小于Y元素，在W原子的電子排布中，p軌道上只有一個未成對電子。元素的電離能數(shù)據(jù)如表：

496

4562

6912

9540

請回答：

的電子式為______，含有的化學(xué)鍵類型為______，為______晶體。

遇水發(fā)生強烈水解產(chǎn)生一種氣體A，溶液呈堿性，則A的結(jié)構(gòu)式為______，其分子空間構(gòu)型為______。

、Y、Z、W四種元素所形成的單質(zhì)中，硬度最大的是______填物質(zhì)的名稱；晶體ZW的熔點比晶體明顯高的原因是______；中X原子的雜化軌道類型為______。

晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為，晶體的密度為阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體中兩個最近的Z離子中心間的距離______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】乳酸在生命化學(xué)中起重要作用，也是重要的化工原料，因此成為近年來的研究熱點。下圖是獲得乳酸的兩種方法，其中A是一種常見的烴，它的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。

(1)上述有機物中有一種可作為水果的催熟劑，其結(jié)構(gòu)簡式是___________。淀粉完全水解得到D，D的名稱是__________，檢驗是否還有淀粉的試劑是_________________________。

(2)A→B的反應(yīng)類型是_______；B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

(3)B可以被酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液直接氧化為有機物E，B與E可在濃硫酸催化作用下反應(yīng)生成酯(C4H8O2)。已知實驗中60gE與足量B反應(yīng)后生成66 g該酯，則該酯的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù))為______________。

(4)為檢驗淀粉水解產(chǎn)物，小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱一段時間，冷卻后的溶液中直接加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，無磚紅色沉淀出現(xiàn)，你認(rèn)為小明實驗失敗的主要原因是_______

(5)乳酸與鐵反應(yīng)可制備一種補鐵藥物，方程式為(未配平)：+Fe→+X；則45g乳酸與鐵反應(yīng)生成 X 的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(6)兩分子乳酸在一定條件下通過酯化反應(yīng)可生成一分子六元環(huán)酯(C6H8O4)和兩分子水，該環(huán)酯的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。

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