题目内容
【题目】
(次磷酸钠)易溶于水,水溶液近中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铬等.一种利用泥磷(含
和少量
、
、
、
等)为原料制备
的工艺流程如下:
已知:①
与两种碱的反应主要有:
I.
II.
III.![]()
②2.实验温度下,
![]()
(1)已知
是一元中强酸,写出
溶液中存在的所有平衡方程式:_________。
(2)通
“调
”时,写出除去溶液中
杂质的离子方程式是_________。
(3)“过滤2”的滤渣2主要成分为_________(填化学式),“净化”除去
及
等时还须用到
、
及
溶液,当加入一定量的
溶液后,静置,溶液中
,则此时溶液中
的浓度为_________
。
(4)尾气中的
被
溶液吸收生成
,则该吸收反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。从吸收液中经结晶、过滤、洗涤、干燥,也可获得产品
,洗涤该产品常用乙醇,其原因是_________。
(5)次磷酸钠的磷元素易被强氧化剂氧化成最高价。实验室可用滴定法测定产品纯度。
甲同学准确称取
产品配成
溶液准确量取
溶液于锥形瓶中,用
酸性
标准溶液经规范、严密的多次平行滴定,平均消耗酸性
溶液
,则测得产品的纯度为_________,乙同学认为甲同学的测定结果不科学,分析导致甲同学得出如此测定结果的最可能原因是_________。
【答案】
、
、
1:2 洗去可溶性杂质,减少产品
的溶解损失,乙醇易挥发,利于干燥. 106%
部分脱去结晶水
【解析】
泥磷(含
和少量
、
、
、
等)中加入NaOH溶液、Ca(OH)2溶液,除了发生P4和NaOH、Ca(OH)2的反应外,还会发生Al2O3的溶解反应,CaO遇水变为Ca(OH)2,CaCl2残留在溶液中,Fe2O3则进入到滤渣1中;向滤液1中通入CO2,Ca2+转化为CaCO3沉淀,AlO2-转化为Al(OH)3;滤液2经“净化”除去Cl-及
等,得到产品;
(1)题中告知H3PO2是一元中强酸,则NaH2PO2溶液中存在H2PO2-的水解,以及水的电离;
(2)通入CO2调节溶液pH时,溶液中含有Ca2+和OH-,据此可以写出除去Ca2+的离子方程式;
(3)滤渣2中除了有CaCO3外,还含有Al(OH)3;根据离子积可计算出溶液中CO32-的浓度;
(4)根据得失电子守恒可以计算氧化产物和还原产物的物质的量之比;用乙醇洗涤产品,是因为乙醇可以减少产品溶解的损失,且乙醇易挥发,有利于干燥;
(5)根据题意可以推出该反应的离子方程式为2H++4MnO4-+5H2PO2-=5PO43-+4Mn2++6H2O,依此展开相关计算。
(1)H3PO2是一元中强酸,则NaH2PO2溶液中存在H2PO2-的水解,以及水的电离,故该溶液中的平衡方程式有:
、
;
(2)通入CO2调节溶液pH时,溶液中含有Ca2+和OH-,则除去Ca2+的离子方程式为:
;
=
=1.0×10-3mol·L-1,c(CO32-)=
=
=2.5×10-6mol·L-1;
(4)PH3被NaClO溶液吸收,PH3作还原剂,生成NaH2PO2时,转移4个电子,NaClO作氧化剂,生成NaCl,转移2个电子,由于反应中得失电子个数相同,故氧化产物NaH2PO4和还原产物NaCl的物质的量之比为1:2;常用乙醇洗涤产品,是因为洗去可溶性杂质,减少产品
的溶解损失,乙醇易挥发,利于干燥;
(5)20mL溶液被滴定时,n(KMnO4)=0.2mol·L-1×0.02L=0.004mol,因为4MnO4-~5H2PO2-, n(H2PO2-)=0.05mol,则配制100mL溶液,需NaH2PO2·H2O 0.25mol,故该产品的纯度为:
=106%;产品的纯度不可能大于100%,则题中的纯度偏大,操作无误的情况下,原因极可能是因为产品的总质量偏小,即产品部分失水。