[题目]磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH).还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等.溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 .(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4①� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O

（1）上述流程中能加快反应速率的措施有___。

（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4

①该反应体现出酸性关系：H3PO4___H2SO4（填“>”或“<”）。

②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，___。

（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__。

（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：___。

（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42－残留，加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是__。

【答案】研磨、加热 < 核电荷数P<S，原子半径P>S，得电子能力P<S，非金属性P<S 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O＝10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ 80℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低 BaCO3+SO42－+2H3PO4＝BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4－

【解析】

(1)常用加快化学反应速率的措施有研磨，加热，溶解时搅拌等；

(2)①根据反应方程式，是由H2SO4参加反应得到H3PO4，是由强酸制取弱酸；

②H3PO4和H2SO4均为最高价含氧酸，主要可从P和S的非金属性角度考虑，S的非金属性强于P，可以使O上电子云密度降低更大，继而导致H+更易电离，H+越易电离，含氧酸酸性越强；

(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，反应过程为Ca5(PO4)3F和H2SO4反应，生成CaSO4H2O，H3PO4和HF，据此写出反应方程式；

(4)根据图象，80℃前随着温度升高，有机碳脱除率增大，80℃后随着温度升高，有机碳脱除率降低，考虑H2O2受热分解，导致H2O2浓度降低影响有机碳的脱除率；

(5)脱硫过程是加入CaCO3发生反应，脱硫时，CaCO3稍过量，与多余的硫酸反应生成CaSO4，而CaSO4微溶，所以充分反应后仍有SO42-残留，加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，由于BaCO3参加反应转化生成难溶的BaSO4，在沉淀转化的反应基础之上发生进一步反应促使正向进行程度增大，据此分析。

(1)常用加快化学反应速率的措施有研磨，加热，溶解时搅拌等。故答案为：研磨，加热；

(2)①根据反应方程式，是由H2SO4参加反应得到H3PO4，是由强酸制取弱酸，因此酸性强弱为：H3PO4＜H2SO4；

②H3PO4和H2SO4均为最高价含氧酸，主要可从P和S的非金属性角度考虑，S的非金属性强于P，可以使O上电子云密度降低更大，继而导致H+更易电离，H+越易电离，含氧酸酸性越强，可以简单解释为：P的半径大于S，P的非金属性小于S，所以H3PO4的酸性小于H2SO4的酸性；

(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，反应过程为Ca5(PO4)3F和H2SO4反应，生成CaSO4H2O，H3PO4和HF，所以化学反应方程式为：2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO4H2O+6H3PO4+2HF；

(4)根据图象，80℃前随着温度升高，有机碳脱除率增大，80℃后随着温度升高，有机碳脱除率降低，考虑H2O2受热分解，导致H2O2浓度降低影响有机碳的脱除率，所以可以解释为：温度高于80℃时，H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降；

(5)加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，由于BaCO3参加反应转化生成难溶的BaSO4，BaSO4相对于CaSO4溶解度更低，可使溶液中SO42-浓度更低，考虑到沉淀转化的反应效率较低，所以进一步提高硫的脱除率则是考虑在沉淀转化反应的基础上发生效率更高的反应，促使沉淀反应的进行，沉淀转化反应为：BaCO3+SO42-BaSO4+CO32-，此时溶液中磷酸具有一定的酸性，可以继续发生反应生成CO2，于是整个反应的熵增，正向进行的程度更大，可以达到进一步脱除率的效果，综合考虑则离子方程式为：BaCO3+SO42-+H3PO4═BSO4+CO2↑+H2O+H2PO4-。

练习册系列答案

已知：还原焙烧时，大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。

几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2+	7.6	9.7
Fe3+	2.7	3.7
Al3+	3.8	4.7

（1）“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有（填离子符号）________________。

（2）Fe粉除调pH外，另一个作用是___________；Fe粉调节溶液的pH为__________。

（3）“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为_______________________________；

所得滤液的主要溶质是（填化学式）_______________。

（4）高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为______________________________。

【题目】BaTiO3、KH2PO4和NaNO2都属于铁电体，它们具有许多特异的性能如当它受压力而改变形状时产生电流，通电时会改变形状等。

(1)基态Ti原子的价电子排布式为___________，属于___________区元素。

(2)KH2PO4晶体中存在的作用力有___________(选填字母)。

A.离子键 B.共价键 C.氢键

(3) NaNO2中N原子的杂化类型为___，键角(填“>、<或=”)____120°，其原因是___________。N、O、Na三种元素的第二电离能(I2)由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(4)BaTiO3的晶胞如下图所示：

Ti原子的配位数为_____，晶体的密度为ρg/cm3，最近的Ba原子和O原子之间的距离为___（填计算式)nm。( BaTiO3的摩尔质量为233g/mol，NA为阿伏加德罗常数的值)

【题目】(NH4)2SO3氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时，分别研究了一段时间内温度和(NH4)2SO3初始浓度对空气氧化(NH4)2SO3速率的影响，结果如图。下列说法不正确的是

A.60℃之前，氧化速率增大与温度升高化学反应速率加快有关

B.60℃之后，氧化速率降低可能与O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受热易分解有关

C.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，与SO32-水解程度增大有关

D.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，可能与O2的溶解速率有关

【题目】I.2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。

（1）In在周期表中的位置是___。

（2）In的最高价氧化物的水化物的碱性___Ba(OH)2的碱性（填“>”或“<”）。

（3）In的中子数与电子数的差值为___。

II.A+、B2－、C－、D、E、F3+分别表示含10个电子的六种粒子（离子或分子）。其中：

a.A+、B2－、F3+核外电子层结构相同

b.C－是由两种元素组成的

C.D是两种元素组成的四原子分子

d.E在常温下是无色液体

e.往含F3+的溶液中滴加含C－的溶液至过量，先有白色沉淀生成，后白色沉淀消失

（4）C－的电子式：___。

（5）A+、B2－、F3+离子半径由大到小的顺序为___（用离子符号表示）。

（6）电子式表示A2B的形成过程___。

（7）含F3+的溶液中通入过量D，反应的离子方程式是___。

（8）A单质与E反应的离子方程式为___，生成的化合物中化学键的类型是___。

III.硒（34Se）是动物和人体所必需的微量元素之一，也是重要的工业原料，与氧同族。

（9）Se原子结构示意图可表示为___。

（10）下列说法合理的是___。

a.SeO2既有氧化性又有还原性

b.浓硒酸可能具有强氧化性、脱水性

c.热稳定性：H2Se<HCl<H2S

d.酸性：H2SeO4<HBrO4<HClO4

【题目】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。

Ⅰ．制备Na2S2O35H2O反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)

实验步骤：

①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O35H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。

回答问题：

(1)仪器a的名称是_________，其作用是__________________________。

(2)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________。检验是否存在该杂质的方法是________________________________。

(3)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：________。

Ⅱ．测定产品纯度

准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 molL-1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-＋I2＝S4O62-＋2I-。

(4)滴定至终点时的判断依据是___________________________。

(5)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为_______mL。产品的纯度为(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)_________。(用含M的式子表达)

【题目】铁、钴、镍的性质非常相似，它们的化合物应用十分广泛。回答下列问题:

（1）基态铁原子的价电子排布式为_______。铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最多的是________。

（2）CoCl2溶于氨水并通入空气，可从溶液中结晶出橙黄色的[Co(NH3)6]Cl3晶体。该配合物中配体分子的立体构型是_______，其中心原子的杂化轨道类型为_________。

（3）铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4,Fe(CO)5的熔点为253K, 沸点为376K,则Ni(CO)4固体属于_____晶体，其中存在的化学键类型为_________。

（4）NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO_______FeO (填 “>”“<” 或“=”)，原因是___________。

（5）Fe3O4晶体中，O2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为______，有_____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18g/cm3,则该晶胞参数a=_____pm。(写出计算表达式)