题目内容
〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下：
回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 ℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为： 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸 吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是： (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是： 冷凝塔2的主要沉积物是：
（4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去
再通入次氯酸钠溶液，可除去 (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： 。
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下：
| | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 |
| 白磷 | 44 | 280.5 | |
| PH3 | -133.8 | -87.8 | 难溶于水，具有还原性 |
| SiF4 | -90 | -86 | 易水解 |
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 ℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为： 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸 吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是： (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是： 冷凝塔2的主要沉积物是：
（4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去
再通入次氯酸钠溶液，可除去 (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： 。
(1)69; (2) Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑;0.49；（3）CaSiO3；液态白磷；固态白磷；（4）SiF4、CO；SiF4、HF、 H2S ；PH3 （5）产品纯度大（浓度大）
试题分析：(1)根据图示可知生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的比例是0.04+0.96×0.85×0.80="0.69." （2）以磷灰石为原料，用过量的硫酸溶解Ca3F(PO4)3，可制得磷酸。根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑；根据P守恒可得关系式 P2O5～2H3PO4.142份P2O52可制取196份的磷酸。1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，含有P2O5的质量是0.3吨，所以可制取85℅的商品磷酸是质量是(196×0.3t)÷142÷0.85="0.49t;(3)" 二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，在高温下反应除了得到白磷外，得到的难溶性的固体物质是CaSiO3；冷凝塔1的温度是70℃，280. 5℃>t>44℃所以此时主要沉积物是液态白磷；冷凝塔2的温度是12℃，低于白磷的熔点，故此时主要沉积物是固态白磷。（4）根据题目提供的信息，结合反应实际，在尾气中主要含有SiF4、CO，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液， SiF4、HF、 H2S会与碳酸钠反应而除去；再通入次氯酸钠溶液，由于次氯酸钠有强氧化性，因此可除去有还原性的PH3 。（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高。但是产品纯度大，杂质少，因此逐渐被采用。
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