【題目】磷酸二氫鉀(KH2PO4)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥及食品等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。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圖所示(部分流程步驟已省略):

其中,萃取是因?yàn)?/span>KClH3PO4產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑。請(qǐng)回答下列問題:

(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合價(jià)是____

(2)用化學(xué)反應(yīng)原理解釋KClH3PO4生成KH2PO4的原因: ________。

(3)沸騰槽不能采用陶瓷材質(zhì)的原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。

(4)在得到N的流程中“……”的操作步驟是______、洗滌、干燥。

(5)在萃取過程中,影響萃取率的因素復(fù)雜,下圖是投料比對(duì)萃取率的影響曲線,在實(shí)際操作中,應(yīng)選擇投料比的范圍是___(填序號(hào))。

A0.20.4 B0.40.6 C0.60.8 D0.81.0 E1.01.2

(6)電解法制備KH2PO4是用石墨作電極,將電解槽分為a區(qū)和b區(qū),中間用陽(yáng)離子交換膜隔離,a區(qū)為3 mol·L1 H3PO4b區(qū)為3 mol·L1 KCl。陽(yáng)極區(qū)為____(填“a”或“b”)區(qū),其電極反應(yīng)式是________。

【答案】5 該反應(yīng)是KClH3PO4KH2PO4HCl,加入有機(jī)萃取劑后,HCl被萃取到有機(jī)層中,水溶液中c(HCl)減小,使得平衡向生成KH2PO4的方向移動(dòng) 4HFSiO2=2H2OSiF4 (減壓)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 E b 2Cl2e=Cl2

【解析】

(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中CaF、O的化合價(jià)分別為+2、-1、-2,依據(jù)化合物中各元素化合價(jià)為0的原則,磷元素的化合價(jià)是+5。

(2)依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,KClH3PO4不能發(fā)生反應(yīng),現(xiàn)在反應(yīng)能發(fā)生,說(shuō)明生成物中至少有一種物質(zhì)的濃度減少,據(jù)反應(yīng)的實(shí)際情況,只能是萃取劑所起的作用。從而得出生成KH2PO4的原因:該反應(yīng)是KClH3PO4KH2PO4HCl,加入有機(jī)萃取劑后,HCl被萃取到有機(jī)層中,水溶液中c(HCl)減小,使得平衡向生成KH2PO4的方向移動(dòng)。

(3)沸騰槽不能采用陶瓷材質(zhì)的原因是4HFSiO2=2H2OSiF4。

(4)在得到N的流程中“……”的操作步驟,也就是從溶液中獲得溶質(zhì)的方法,(減壓)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

(5)在萃取過程中,影響萃取率的因素復(fù)雜,在實(shí)際操作中,選擇投料比時(shí),以轉(zhuǎn)化率高為佳,故的范圍是1.01.2。答案為:E

(6)電解法制備KH2PO4是用石墨作電極,將電解槽分為a區(qū)和b區(qū),中間用陽(yáng)離子交換膜隔離,a區(qū)為3 mol·L1 H3PO4,b區(qū)為3 mol·L1 KCl。因?yàn)?/span>H3PO4應(yīng)得電子,生成H2H2PO4-,所以H3PO4應(yīng)在陰極區(qū),從而得出KCl在陽(yáng)極區(qū)。陽(yáng)極區(qū)為b區(qū)。其電極反應(yīng)式是2Cl2e=Cl2↑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】AB、C、D、E、F六種物質(zhì)有如下變化關(guān)系,E是淡黃色粉末,判斷:

1)寫出A、BC、D、EF的化學(xué)式:

A___,B___C___,D___,E___F___。

2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的直接寫離子方程式)。

A→E___,

E→B___

F→C___。

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【題目】利用海洋資源獲得的部分物質(zhì)如下圖所示,有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 在化學(xué)反應(yīng)中,H2O可轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>D2O

B. 加碘食鹽生產(chǎn)中碘添加劑為單質(zhì)I2

C. 實(shí)驗(yàn)室用帶玻璃塞的棕色瓶貯存液Br2

D. 電解飽和MgCl2溶液時(shí)在陰極得到Mg

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A.過程I中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.過程II中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

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D.H2O的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

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【題目】將某淺黃色固體(由X、Y兩種元素組成)和焦炭混合,加熱,發(fā)生反應(yīng),其裝置如圖所示。先通入氮?dú)猓冱c(diǎn)燃I、Ⅲ中的酒精燈,實(shí)驗(yàn)中觀察到I中生成銀白色金屬,Ⅱ、Ⅳ中溶液變渾濁、Ⅲ中黑色粉末變成紅色。下列敘述不正確的是

A.X可能是鈉元素,Y一定是氧元素

B.淺黃色固體與焦炭在高溫下反應(yīng)生成CO2CO

C.先通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣

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【題目】實(shí)驗(yàn)室以MnO2、KClO3、CaCO3及鹽酸等為原料制取KMnO4的步驟如下:

Ⅰ.MnO2的氧化

Ⅱ.CO2的制取

Ⅲ.K2MnO4的歧化及過濾和結(jié)晶等

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)前稱取2.5g KClO3、5.2g KOH、3.0g MnO2并充分混合。氯酸鉀需過量,其原因是____________________________;熔融時(shí)除了需要酒精燈、三腳架、坩堝鉗、細(xì)鐵棒及鐵坩堝外,還需要的硅酸鹽質(zhì)儀器有___________________

(2)為了體現(xiàn)“綠色化學(xué)”理念,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的“K2MnO4歧化”實(shí)驗(yàn)裝置。在大試管中裝入塊狀CaCO3,并關(guān)閉K2,向長(zhǎng)頸漏斗中加入一定量6mol·L1的鹽酸;向三口燒瓶中加入K2MnO4溶液。

①實(shí)驗(yàn)時(shí),不用裝置(a)(啟普發(fā)生器)制取CO2而用裝置(b)制取,這是因?yàn)?/span>______

②為了充分利用CO2,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)需關(guān)閉____________(填“K1”“K2”“K3”“K4”或“K5”,下同),其余均打開;待“氣球1”中收集到足夠多的CO2時(shí),關(guān)閉______,其余均打開。

③三口燒瓶中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成KMnO4的同時(shí)還會(huì)生成MnO2K2CO3,該反應(yīng)的離子方程式為______________________。

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【題目】用無(wú)機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料,其產(chǎn)品流程示意圖如下,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 制取粗硅時(shí)生成的氣體產(chǎn)物為CO2

B. 生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應(yīng)

C. 電解精煉銅時(shí),當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)陽(yáng)極質(zhì)量減輕6.4g

D. 粗硅制高純硅時(shí),提純四氯化硅可用多次分餾的方法

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【題目】下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是

A.實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集Cl2

B.洗滌油污時(shí)熱的純堿溶液比冷的純堿溶液效果更好

C.濃氨水中加入氫氧化鈉固體時(shí)產(chǎn)生刺激性氣味的氣體

D.工業(yè)上使用催化劑提高SO2O2合成SO3的效率

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【題目】XY、Z、W為短周期的四種元素,其最高正價(jià)依次為+1、+3、+5、+7,核電荷數(shù)按照Z、X、YW的順序增大。已知Z的原子次外層的電子數(shù)為2,W、X原子次外層電子數(shù)為8。

1)請(qǐng)寫出元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______________;其中元素W在周期表中的位置_______________________________。

2)用電子式表示X在空氣中生成的氧化物的形成過程:__________________________

3X、YZ、W的原子半徑由大到小的順序?yàn)椋?/span>_____________________________。(用元素符號(hào)表示)

4)請(qǐng)寫出W的單質(zhì)與X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。

5)寫出Z與氫元素形成的10電子微;瘜W(xué)式_____________________(任寫兩種)。

6)元素X與元素Y相比,金屬性較強(qiáng)的是_____(用元素符號(hào)表示),請(qǐng)舉一例實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明這一結(jié)論__________________________________________________________。

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