题目内容

18．某磷肥厂利用某磷矿石[Ca3（PO4）2]制取磷肥并综合利用副产物生产水泥的工艺流程如图：

（1）将磷矿石制成磷肥的目的是将难溶于水的Ca3（PO4）2转化为易溶于水的Ca（H2PO4）2，便于植物吸收，有关的化学方程式为Ca3（PO4）2+2H2SO4=2CaSO4+Ca（H2PO4）2．
（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，理由是S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用．
（3）水泥属于B材料．（填“A”或者“B”：A．新型无机非金属材料  B．传统无机非金属材料）
（4）工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应．现将2mol SO2、1mol O2充入体积为2L的密闭容器中充分反应，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的物质的量为1mol．则该热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol，平衡常数K为4
（5）工业上用接触法制硫酸，最后的产品是98%的硫酸或组成为2H2SO4•SO3的发烟硫酸（H2SO4和H2SO4•SO3的混合物，其中SO3的质量分数约为29%）．若98%的浓硫酸可表示为SO3•aH2O，含SO329%的发烟硫酸可表示为bSO3•H2O，则a=$\frac{10}{9}$，b=$\frac{3}{2}$．

分析 （1）磷矿石不溶于水，不利于植物吸收，而磷肥的主要成份Ca（H2PO4）2，易溶于水，被植物吸收；
（2）高硫煤粉燃烧产生的二氧化硫，在粉尘作催化剂作用可将其氧化生成三氧化硫，而生成硫酸；
（3）水泥的主要成份是硅酸盐；
（4）此时测得SO2的物质的量为1mol，反应消耗1mol的二氧化硫放出热量为：98.3kJ，所以热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6 kJ/mol；根据三行式来求平衡时各组分的浓度，然后代入平衡常数表达式计算求解；
（5）根据题意，98%硫酸可表示为SO3•aH2O，通过整理即为H2SO4•（a-1）H2O，由该溶液中H2SO4（溶质）与H2O（溶剂）的质量关系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解出a即可；同理，29%发烟硫酸可表示为H2O•bSO3，通过整理即为：H2SO4•（b-1）SO3，根据29%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得：98：80（b-1）=（1-29%）：29%，解出b即可．

解答 解：（1）磷矿石不溶于水，不利于植物吸收，而磷肥的主要成份Ca（H2PO4）2，易溶于水，被植物吸收，反应方程式为：Ca3（PO4）2+2H2SO4=2CaSO4+Ca（H2PO4）2，故答案为：将难溶于水的Ca3（PO4）2 转化为易溶于水的Ca（H2PO4）2，便于植物吸收；Ca3（PO4）2+2H2SO4=2CaSO4+Ca（H2PO4）2；
（2）高硫煤粉燃烧产生的二氧化硫，在粉尘作催化剂作用可将其氧化生成三氧化硫，而生成硫酸，所以可以有效得用，故答案为：S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用；
（3）水泥的主要成份是硅酸盐，是传统无机非金属材料，故选：B；
（4）此时测得SO2的物质的量为1mol，反应消耗1mol的二氧化硫放出热量为：98.3kJ，所以热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6 kJ/mol；
         2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
初起浓度：1      0.5        0
变化浓度：0.5    0.25       0.5
平衡浓度：0.5    0.25       0.5
所以K=$\frac{0.5{\;}^{2}}{0．{5}^{2}×0.25}$=4，故答案为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6 kJ/mol；4；
（5）根据题意，98%硫酸可表示为SO3•aH2O，通过整理即为H2SO4•（a-1）H2O，由该溶液中H2SO4（溶质）与H2O（溶剂）的质量关系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解出a为$\frac{10}{9}$，同理，29%发烟硫酸可表示为H2O•bSO3，通过整理即为：H2SO4•（b-1）SO3，根据29%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得：98：80（b-1）=（1-29%）：29%，解出b=$\frac{3}{2}$，故答案为：$\frac{10}{9}$；$\frac{3}{2}$．

点评 本题的综合性很强，涉及的知识点较多，有一定的难度，特别第（5）题计算时，恰当的对数据进行处理，计算起来才能较为简便，有一定的难度．

练习册系列答案
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②在接触氧化阶段，为提高ZY2的转化率，从理论上判断，应选择的条件是低温和高压．从表给出不同温度、压强下ZY2平衡转化率的实验数据进行分析，结合工业生产的实际，应选择适合的温度和压强是（选填字母）B；
A．400℃～500℃10MPa         B．400℃～500℃1MPa
C．500℃～500℃10MPa         D．400℃～500℃0.1MPa

压强/MPa
转化率/%
温度/℃		0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
60073.785.889.596.4
③在吸收阶段，为尽可能提高ZY3的吸收效率，工业上选择的吸收剂是（选填字母）C．
A．水      B．0.5mol/L的硫酸       C．98.3%的硫酸       D．浓氨水
（2）已知X与XY都是工业上常用的还原剂．
①写出X单质与W的浓溶液反应的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；
②500℃，11.2L（标准状况）ZY2在催化剂作用下与XY发生化学反应．若有2×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式是SO2+2CO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$S+2CO2．
13．环酯J（）可用于生产合成树脂、合成橡胶等．以丙烯为原料制备环酯J的合成路线如图：
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2CH2═CHCH2CH3$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2CH═CHCH2CH3+CH2═CH2
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回答下列问题：
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C．向BaSO4悬浊液中加入Na2SO4固体，Ksp（BaSO4）变小
D．若pOH=-lgc（OH-），则pH=3的盐酸与pOH=3的氨水等体积混合溶液，PH＞7

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