题目内容
农业生产中使用最广泛的磷肥是过磷酸钙,其主要成分是 (填化学式);在实际使用中,其不能与草木灰混合施用的原因是(用离子方程式表示) 。目前常用的湿法磷肥生产工艺是用硫酸分解磷矿石(主要成分为Ca5(PO4)3F),这样处理的主要目的是 。
该生产工艺的有关反应为:
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HF
Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2
生成的氟化氢会和磷矿中带入的二氧化硅反应生成SiF4,若直接排放到空气中,将严重污染环境。某磷肥厂改进工艺,在吸收塔中将SiF4经水吸收后转化为氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅胶(SiO2),实现氟的循环使用和硅胶的合理利用,以减小对环境的污染,同时创造经济效益。工艺流程如下:
(1)写出吸收塔中反应的化学方程式____ 。
(2)该工艺流程中,设计两个吸收塔的目的是 。
(3)氟硅酸与磷酸钙和水反应可生成磷酸二氢钙,原理是:
2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF6·2H20 +Ca(H2PO4)2
CaSiF6·2H2O+2H2O=CaF2·SiO2·2H2O+4HF
4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2
若利用氟硅酸与磷酸钙和水反应代替硫酸与磷酸钙反应生产Ca(H2PO4)2,理论上lkg氟硅酸可替代_____kg硫酸。
(4)分离得到的硅胶中因含有H2SiF6而称含氟硅胶,含氟硅胶中SiO2易溶于沸腾的氟化铵溶液,得到(NH4)2SiF6溶液,此反应为可逆反应,加入氨水后,二氧化硅重新析出。写出SiO2与氟化铵反应的化学方程式______ __。
(15分)
Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4 (2分); CO32-+H2PO4-+Ca2+=CaHPO4+HCO3-(2分);
使之变为植物可以吸收可溶性的磷酸盐,便于植物吸收(2分)
(1)3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2(2分)
(2)提高SiF4R的吸收率(2分)
(3)2.04(2分)
(4)6NH4F(沸腾)+SiO2=(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O(3分)
解析试题分析:K2 CO3和Ca(H2PO4)2反应符合强酸制弱酸原理。Ca5(PO4)3F和 Ca3(PO4)2 不溶,Ca(H2PO4)2可溶。
(3)①2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF6·2H20 +Ca(H2PO4)2
②CaSiF6·2H2O+2H2O=CaF2·SiO2·2H2O+4HF
③4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2
①+②*2+ ③*2 可得关系 2H2SiF6→3Ca(H2PO4)2
④2H2SO4+Ca3(PO4)2="2" CaSO4+ Ca(H2PO4)2 可得关系: 2H2SO4→Ca(H2PO4)2
综合以上两种关系:2H2SiF6→3Ca(H2PO4)2→6H2SO4 设lkg氟硅酸可替代硫酸质量为x。
2*144 6*98
1 x x=2.04
考点:本题以工艺流程为基础,考元素及化合物、化学实验基本操作、化学计算等相关知识。
下面是人们对于化学科学的各种常见认识,其中错误的是( )。
A.化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手 |
B.化学是在被运用于破坏环境而没有治理环境污染 |
C.化学是一门具有极强实用性的科学 |
D.化学是一门以实验为基础的自然科学 |
利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下。
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的H2SO4溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需_______________________ _。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有_____________________________
______________________________________________________(答出两点)。
(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72—,写出此反应的离子方程式:_____________________________________________________________。
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | - | - | - |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72—转化为CrO42—。滤液Ⅱ中阳离子主要有________;但溶液的pH不能超过8,其理由是_________________________。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR―→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是_______________________________。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:__________________________________________________。