题目内容
【题目】实验室模拟工业利用氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]生产磷铵[(NH4)3PO4]和白磷。其工艺流程如下图所示:
(1)氟磷灰石中磷元素的化合价为________,气体A 的电子式为________________;固体B 的化学式为____________________________。
(2)沸腾槽不能用陶瓷材质的原因是_______________________(用化学方程式表示)。
(3)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500 ℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为____________________________。
(4)在装置I中通入过量氨气的目的是___________________________________________。
(5)磷铵与草木灰不能混合使用的原因是______________________________________。
(6) (NH4)3PO4溶液中含磷离子浓度的大小顺序是_____________________________________。
【答案】 +5 CaSO4·2H2O或CaSO4 4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O 4Ca5(PO4)3F +21 SiO2+30C 20CuSiO3+ 3P4+ SiF4↑+30CO↑ 使H3PO4全部转化为(NH4)5PO4 碱性的草术灰与磷铵混合使用,会产生氨气,氨气易挥发,降低肥效 c(PO42-)>c(HPO42-)>c(H3PO4-)
【解析】(1)氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]中氧元素为-2价,钙为+2价,氟为-1价,根据化合物中化合价代数和为0可得磷元素的化合价为+5价;氟磷灰石与浓硫酸在沸腾槽中反应生成硫酸钙、磷酸和HF,则气体A为HF,其电子式为;固体B 的化学式为CaSO4·2H2O或CaSO4;(2)反应会产生HF,HF能与陶瓷中的二氧化硅反应,故沸腾槽不能用陶瓷材质的原因是4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O;(3)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500 ℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为4Ca5(PO4)3F +21 SiO2+30C 20CuSiO3+ 3P4+ SiF4↑+30CO↑;(4)在装置I中通入过量氨气的目的是使H3PO4全部转化为(NH4)5PO4;(5)磷铵与草木灰不能混合使用的原因是碱性的草术灰与磷铵混合使用,会产生氨气,氨气易挥发,降低肥效;(6) (NH4)3PO4溶液中电离出的PO42-会水解,多元弱酸的水解是分步的且每步水解程度逐渐减小,故含磷离子浓度的大小顺序是:c(PO42-)>c(HPO42-)>c(H3PO4-)。
【题目】活性炭可处理大气污染物NO。为模拟该过程,T℃时,在3L密闭容器中加入NO和活性炭粉,反应体系中各物质的量变化如下表所示。下列说法正确的是
活性炭/mol | NO/mol | X/mol | Y/mol | |
起始时 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
10min达平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
A. X一定是N2,Y一定是CO2
B. 10min后增大压强,NO的吸收率增大
C. 10min后加入活性炭,平衡向正反应方向移动
D. 0~10min的平均反应速率v(NO)=0.002 mol/(Lmin)