题目内容
【题目】化学镀镍是指不使用外加电流,利用氧化还原作用在金属制件的表面上沉积一层镍的方法。次磷酸钠(NaH2PO2)是化学镀镍的重要原料,工业上制备NaH2PO2·H2O的流程如下:
回答下列问题:
⑴次磷酸钠(NaH2PO2)是次磷酸(H3PO2)与足量NaOH溶液反应的产物,NaH2PO2属于_______(填“正盐”“酸式盐”“碱式盐”), NaH2PO2中磷元素的化合价为___________。
(2)在反应器中加入乳化剂并高速搅拌的目的是________________
(3)在反应器中发生多个反应,其中白磷(P4)与Ca(OH)2反应生成次磷酸钠及磷化氢的化学方程式为_________________________
(4)流程中通入CO2的目的是______________,滤渣X的化学式为_____________
(5)流程中母液中的溶质除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为_____________
(6)含PH3的废气可用NaClO和NaOH的混合溶液处理将其转化为磷酸盐,该反应的离子方程式为____________
(7)某次生产投入的原料白磷为1240 kg,在高速乳化反应器中有80%的白磷转化为次磷酸钠及磷化氢,忽略其它步骤的损失,理论上最终得到产品NaH2PO2·H2O的质量应为__________kg(NaH2PO2·H2O的相对分子质量为106)
【答案】 正盐 +1 加快反应速率 2P4+3Ca(OH)2+6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3↑ 将Ca(H2PO2)2 转化为NaH2PO2 CaCO3 Na2HPO3 PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O 2544
【解析】本题考查化学工艺流程,涉及《化学反应原理》知识的运用,(1)次磷酸钠是次磷酸与足量的氢氧化钠反应的产物,因此次磷酸钠是正盐,其中Na显+1价,氢显+1价,氧显-2价,整个化合价的代数和为0,P的化合价是+1价;(2)搅拌的目的是增加接触面积,加速反应速率;(3)发生P4+Ca(OH)2→Ca(H2PO2)2+PH3,P4→Ca(H2PO2)2中P的化合价由0→+1价,升高1价,共升高2价,P4→PH3中P的化合价由0→-3价,降低3价,最小公倍数为6,即Ca(H2PO2)2系数为3,PH3的系数为2,根据原子守恒,反应方程式为2P4+3Ca(OH)2=3Ca(H2PO2)2+2PH3;(4)CO2与NaOH反应生成Na2CO3,碳酸钙难溶于水,通入CO2的目的是除去Ca2+,即将Ca(H2PO2)2 转化为NaH2PO2 ,即滤渣X为CaCO3;(5)根据流程图,母液中还含有NH2HPO3;(6)利用ClO-作氧化剂,把PH3氧化成PO43-,PH3+ClO-→PO43-+Cl-,P的化合价由-3价→+5价,化合价升高8价,Cl由+1价→-1价,降低2价,最小公倍数为8,PH3+4ClO-→PO43-+4Cl-,环境是碱性,且遵循反应前后离子所带电荷数相等,即PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O;(7)根据上述反应,建立关系式:2P4~3Ca(H2PO2)2~6NaH2PO2·H2O,m(NaH2PO2·H2O)=1240×80%×6×106/(31×4×2)kg=2544kg。