Question

【题目】以Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等为原料生产硅胶(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。

请回答下列问题：

(1)上述反应中，属于置换反应的是________[选填：(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]。

(2)高温下进行的反应(Ⅱ)的化学方程式为_______________________________________________________。

(3)反应(Ⅲ)需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是____________。

(4)指出(Ⅳ)这一环节在工业生产上的意义____________。

(5)写出由P→H3PO4有关化学反应方程式：

①____________________________________________；

②_________________________________________。

Answer 1

【答案】 (Ⅰ)、(Ⅲ) Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑ SiHCl3会水解，同时产生的H2与O2混合会发生爆炸等 原料可循环利用，节能减排、原料充分利用(答案合理即可) 4P＋5O22P2O5 P2O5＋3H2O(热)===2H3PO4

【解析】(1)根据置换反应的定义知，反应II中反应物中有两种化合物，生成物中含有两种化合物，所以不是置换反应，反应IV中反应物没有单质，所以不是置换反应，反应V是化合反应，Ⅰ、Ⅲ反应符合置换反应的条件，所以是置换反应，故答案为：(Ⅰ)、(Ⅲ)；

(2)高温条件下，磷酸钙和碳、二氧化硅反应生成硅酸钙、磷和一氧化碳，反应方程式为：Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；故答案为：Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；

(3)R为Si，反应Ⅲ是Si与HCl发生反应得到SiHCl3与氢气，由反应Ⅳ可知，SiHCl3会水解，且生成的氢气和氧气在一定范围内会产生爆炸，故需在隔绝氧气和无水条件下进行， 故答案为：SiHCl3会水解，同时产生的H2，与O2混合发生爆炸等；

(4)(Ⅵ)这一环节在工业生产上的意义：原料的循环利用，节能减排，故答案为：原料的循环利用，节能减排；

(5)由P→H3PO4，先由磷与氧气转化为五氧化二磷，再与水化合得到磷酸，有关方程式为①P+O2=P2O5、②P2O5+3H2O=2H3PO4，故答案为：P+O2=P2O5；P2O5+3H2O=2H3PO4。