磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,__________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42−残留,原因是__________;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
高三化学工业流程中等难度题
磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,__________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42−残留,原因是__________;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有___。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4___H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,___。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:__。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:___。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42-残留,加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是__。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,__________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42−残留,原因是__________;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
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磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,__________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42−残留,原因是__________;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
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磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效复合肥。工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5(PO4)3OH,还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾的流程如下:
(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为___________________________________________________。
该过程若用硫酸代替盐酸,磷酸的产率明显降低,其原因是___________________________________。
(2)“反应”中加入有机碱——三辛胺(TOA)的目的是____________________________________________。
(3)“反应”中,三辛胺的用量会影响溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分数δ随pH的变化如右图所示。
①“反应”中,当pH=____时,停止加入三辛胺。
②使用pH试纸测定溶液pH的操作是_____________________________________________。
(4)查阅资料可知:①磷酸三丁酯、二(2乙基己基)磷酸都是难溶于水的液态有机物。
②磷酸三丁酯对H3PO4和Fe3+有较强的萃取作用。
③二(2乙基己基)磷酸仅对Fe3+有较强的萃取作用。
请根据题中信息,补充完整“提纯”步骤的实验方案:向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭,________________,向有机层中加入蒸馏水,振荡、静置,分液取水层,得到稀磷酸。[实验中须使用的试剂有:二(2乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯]
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磷尾矿难溶于水,主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了用磷尾矿制备CaCO3、Mg(OH)2、P4和CO的方案,其工艺流程图如下:
请回答下列问题:
(1)磷精矿[Ca5(PO4)3F]分解温度_______________(填“高于”、“低于” )950℃;
(2)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是________________,第一次浸取液用NH4NO3而不用的(NH4)2SO4原因是__________________________。
(3)磷精矿与SiO2、C发生反应时被还原的物质是_______________。
(4)其产物CO在工业上有重要的综合应用,现以CO、H2O、熔融Na2O组成的电池装置如图所示。
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式_______________,Na+向________(填写“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)移动。
(5)CO也可由甲酸(HCOOH)制取,甲酸是易溶于水的一元弱酸。
①常温下关于1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液,下列关系不正确的是____________。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
b.c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-)
c.c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-)
d.c(Na+)>c(H+)>c(HCOO-)>c(OH-)
②向1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中加水稀释后,c(HCOOH)·c(OH-)的数值________(填写“增大”“减小”或“不变”)。
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磷尾矿难溶于水,主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了用磷尾矿制备CaCO3、Mg(OH)2、P4和CO的方案,其工艺流程图如下:
请回答下列问题:
(1)磷精矿[Ca5(PO4)3F]分解温度_______________(填“高于”、“低于” )950℃;
(2)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是________________,第一次浸取液用NH4NO3而不用的(NH4)2SO4原因是__________________________。
(3)磷精矿与SiO2、C发生反应时被还原的物质是_______________。
(4)其产物CO在工业上有重要的综合应用,现以CO、H2O、熔融Na2O组成的电池装置如图所示。
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式_______________,Na+向________(填写“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)移动。
(5)CO也可由甲酸(HCOOH)制取,甲酸是易溶于水的一元弱酸。
①常温下关于1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液,下列关系不正确的是____________。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
b.c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-)
c.c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-)
d.c(Na+)>c(H+)>c(HCOO-)>c(OH-)
②向1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中加水稀释后,c(HCOOH)·c(OH-)的数值________(填写“增大”“减小”或“不变”)。
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利用氟磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F生产磷酸主要有热法和湿法两种方法。其流程如下:
热法:工业上将氟磷灰石、焦炭和石英砂(SiO2)混合后,在电炉中加热到1500℃生成白磷(P4)、SiF4、CO,白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,再经水化制成粗磷酸。
湿法:武汉化工研究院为技术攻关,实验室模拟生产磷酸的流程。
(1)配平步骤I反应的化学方程式:
____Ca5(PO4)3F+ ____C+ ____SiO2=____SiF4↑+ ___P4+____CO↑+____CaSiO3。其中氧化剂是______。
(2)湿法中粉碎氟磷灰石的目的是___________。
(3)浸取槽中发生反应的化学方程式________;浸取槽不能使用玻璃器皿的原因___________。
(4)探究中发现,65℃、一定流速下鼓气(鼓气可减少盐酸与氟磷灰石矿反应过程中液面的泡沫,利于HF逸出),并通过控制盐酸的用量减少后续除氟工艺。其他条件不变,盐酸实际用量/理论用量与所得的磷酸中氟含量及磷酸的浸取率如图所示。
①选择盐酸用量:盐酸实际用量/理论用量的范围为________(填字母代号)时磷酸浸取率较高且氟含量较低。
A.0.95~1.00 B.1.00~1.05
C. 1.05~1.10 D.1.15~1.20
②盐酸稍过量,氟含量降低的原因是___________。
③盐酸过量较多,氟含量快速增加的可能原因是___________。
(5)通过双指示剂方法测定浸取液中盐酸和磷酸的浓度。实验如下:每次取10.0mL浸取液,用1.0 mol·L-1NaOH溶液滴定,分别用不同的指示剂,滴定结果见表。含磷微粒在不同pH下物质的量分数如图所示。(甲基橙的变色范围为3.1~4.4,百里酚酞的变色范围为9.4~10.6)
则浸取液中c(HCl)=___________mol·L-1。
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(1)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃,101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ·mol-1
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ·mol-1
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_____________________。
(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是_________________________。
(3)已知:
Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ· mol-1
2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ· mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_________________________。
(4)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
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六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水,可溶于醇等有机溶剂,常作锂离子电池的电解质。某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料,制备六氟磷酸锂的流程如下:
已知:HF的熔点为-83℃,沸点为19.5℃
回答下列问题:
(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________
(2)特制容器不能用玻璃容器,原因是________________(用文字叙述)
(3)沸腾炉中产生固液混合物,该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)
(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体,制备白磷的化学方程式为________________
(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐,写出发生反应的离子方程式:________________
(6)如果42.5kgLiCl参与反应,理论上可制备________kgLiPF6
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析