【題目】磷灰石是一系列磷酸鹽礦物的總稱,主要指氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],以氟磷灰石為原料可制備緩沖試劑磷酸二氫鉀(KH2PO4),其工藝流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)電弧爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__。
(2)制得的白磷中常含有少量的砷,利用稀硝酸,可將砷轉(zhuǎn)化為亞砷酸(H3AsO3)和砷酸(H3AsO4)而除去。使用質(zhì)量分數(shù)為25%(密度為1.15g·cm-3)的硝酸效果最佳,此硝酸的質(zhì)量摩爾濃度(單位質(zhì)量的溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量)為__×10-3mol·g-1(保留一位小數(shù)),除砷過程中需要控制溫度為75℃,且在高純N2的保護下進行,溫度不能過高的原因是__。
(3)反應(yīng)槽中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。
(4)通過如圖電解系統(tǒng)可從磷酸二氫鉀廢水中提取磷酸和氫氧化鉀。膜1為__(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜,陽極電極反應(yīng)式為__,轉(zhuǎn)移0.15mol電子,理論上獲得磷酸的質(zhì)量為__g。
(5)自然界中Ca5(PO4)3OH與Ca5(PO4)3F存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__,{已知:Ksp[Ca5(PO4)3OH]=7.0×10-37,Ksp[Ca5(PO4)3F]=2.8×10-61}。
【答案】 5.3 溫度過高,硝酸會大量分解 1 陽離子 14.7 2.5×1024
【解析】
(1)由流程圖可知,電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為Ca5(PO4)3F與焦炭、石英砂(主要成分為SiO2)在1500。C高溫下反應(yīng)生成CaSiO3、白磷、SiF4和CO,根據(jù)元素守恒、得失電子守恒配平該化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)質(zhì)量摩爾濃度的定義,取質(zhì)量分數(shù)為25%的硝酸100g,則溶質(zhì)硝酸的質(zhì)量為25g,溶劑水的質(zhì)量為75g,進行計算;硝酸不穩(wěn)定,受熱易分解;
(3)由流程圖可知,反應(yīng)槽中磷酸與碳酸氫根反應(yīng)生成磷酸二氫根、水和二氧化碳;
(4)根據(jù)圖示電解系統(tǒng)可從磷酸二氫鉀廢水中提取磷酸和氫氧化鉀,寫出電極反應(yīng)式,判斷離子交換膜,根據(jù)反應(yīng)的比例關(guān)系確定磷酸的質(zhì)量;
(5)先列出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式,進而轉(zhuǎn)化為溶度積之比。
(1)由流程圖可知,電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為Ca5(PO4)3F與焦炭、石英砂(主要成分為SiO2)在1500。C高溫下反應(yīng)生成CaSiO3、白磷、SiF4和CO,根據(jù)元素守恒、得失電子守恒配平該化學(xué)方程式,故答案為:;
(2)取質(zhì)量分數(shù)為25%的硝酸100g,則溶質(zhì)硝酸的質(zhì)量為25g,溶劑水的質(zhì)量為75g,則硝酸的質(zhì)量摩爾濃度,硝酸不穩(wěn)定,溫度過高,硝酸會大量分解,因此需要控制溫度為75℃,故答案為:5.3;溫度過高,硝酸會大量分解;
(3)由流程圖可知,反應(yīng)槽中磷酸與碳酸氫根反應(yīng)生成磷酸二氫根、水和二氧化碳,符合強酸制弱酸,從而得到KH2PO4,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
(4)已知通過圖示電解系統(tǒng)可從磷酸二氫鉀廢水中提取磷酸和氫氧化鉀,陽極發(fā)生反應(yīng),膜2為陰離子交換膜,中間隔室的磷酸二氫根離子移動向陽極,與氫離子結(jié)合生成磷酸,陰極發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e- = H2↑+2OH-,膜1為陽離子交換膜,中間隔室的鉀離子移動向陰極,在陰極得到氫氧化鉀,轉(zhuǎn)移0.15mol電子,陽極生成0.15mo氫離子,會有0.15molH2PO4-移動向陽極生成0.15mol H3PO4,則理論上獲得磷酸的質(zhì)量為0.15mol×98g/mol=14.7g,故答案為:陽離子;;14.7;
(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù),故答案為:2.5×1024。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑,可用ClO2為原料制取。某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。
已知:飽和NaClO2溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2,高于60 ℃時 NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。
利用圖所示裝置進行實驗。
(1)裝置①的作用是___________________,裝置③的作用是________________。
(2)裝置②中制備ClO2的化學(xué)方程式為___________________________;裝置④中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為_____________________。
(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓,55 ℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③__________________;④低于60 ℃干燥,得到成品。如果撤去④中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是______________。
(4)設(shè)計實驗檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是取少量晶體溶于蒸餾水,__________________________________________________________。
(5)為了測定NaClO2粗品的純度,取10.0 g上述初產(chǎn)品溶于水配成1 L溶液,取出10 mL溶液于錐形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后(NaClO2被還原為Cl-,雜質(zhì)不參加反應(yīng)),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20 mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,重復(fù)2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,計算得NaClO2粗品的純度為_____。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銨態(tài)氮肥和草木灰混合會降低肥效的原因是____________________,CH3COO-- 和NH4+、CO32--和NH4+在溶液中都是相互__________(促進或者抑制)的雙水解,但是水解程度不大,可以大量共存。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】錫為ⅣA族元素,四碘化錫是常用的有機合成試劑(SnI4,熔點144.5℃,沸點364.5℃,易水解)。實驗室以過量錫箔為原料通過反應(yīng)Sn+2I2SnI4制備SnI4。下列說法錯誤的是
A.裝置Ⅱ的主要作用是吸收揮發(fā)的I2
B.SnI4可溶于CCl4中
C.裝置Ⅰ中a為冷凝水進水口
D.加入碎瓷片的目的是防止暴沸
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲~庚等元素在周期表中的相對位置如下表,己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是( )
A. 丙與戊的原子序數(shù)相差25
B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚<己<戊
C. 常溫下,甲和乙的單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)
D. 丁的最高價氧化物可用于制造光導(dǎo)纖維
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù):
分析上述數(shù)據(jù),完成下列問題:
(1)實驗4和5表明____________對反應(yīng)速率有影響,________,反應(yīng)速率越快,能表明同一規(guī)律的實驗還有________(填實驗序號)。
(2)僅表明反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實驗有________(填實驗序號)。
(3)本實驗中影響反應(yīng)速率的其他因素還有________,其實驗序號是________。
(4)實驗中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15 ℃)相近,推測其原因:____
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某含鎳(NiO)廢料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì),用此廢料提取NiSO4的工藝流程如圖1所示:
已知:①有關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如圖2所示。
②25 ℃時,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5。HF的電離常數(shù)Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)“酸浸”時,為提高浸出速率,可采取的措施有______________(寫一條即可)。
(2)廢渣1的主要成分是________(填化學(xué)式)。“氧化”步驟中加入H2O2的目的是____________(用離子方程式表示)。加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5,得到廢渣2的主要成分是____________(填化學(xué)式)。
(3)25 ℃時,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=____________(列出計算式即可) mol·L-1。NH4F溶液呈________(填“酸性”“堿性”或“中性”)。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,當(dāng)除鎂率達到99%時,溶液中c(F-)=________ mol·L-1。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國古代文獻中記載了大量古代化學(xué)的研究成果,《本草綱目》中記載:“(火藥)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以為烽燧銃機諸藥者”,反應(yīng)原理為:S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。
(1)氮原子的價層電子排布圖為___________,煙花燃放過程中,鉀元素中的電子躍遷的方式是___________,K、S、N、O四種元素第一電離能由大到小的順序為___________。上述反應(yīng)涉及的元素中電負性最大的是___________(填元素符號)。
(2)碳元素除可形成常見的氧化物CO、CO2外,還可形成C2O3(結(jié)構(gòu)式為)。C2O3與水反應(yīng)可生成草酸(HOOC—COOH)。
①C2O3中碳原子的雜化軌道類型為___________,CO2分子的立體構(gòu)型為___________。
②草酸與正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相對分子質(zhì)量相差2,二者的熔點分別為101℃、-7.9℃,導(dǎo)致這種差異的最主要原因可能是______________________。
③CO分子中π鍵與σ鍵個數(shù)比為___________。
(3)超氧化鉀的晶胞結(jié)構(gòu)圖如下:
則與K+等距離且最近的K+個數(shù)為___________,若晶胞參數(shù)為dpm,則該超氧化物的密度為___________g·cm-3(用含d、NA的代數(shù)式表示,設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語,應(yīng)用正確的是 ( )
A.硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式是:
B.乙炔的電子式是:
C.乙醚分子的球棍模型是:
D.甲酸中存在一CHO和—COOH兩種官能團
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com