题目内容
11.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:
(1)NaH2PO2•H2O中磷元素的化合价为+1.
(2)在反应器中加入乳化剂并高速搅拌的目的是加快反应速率.
(3)在反应器中发生多个反应,其中Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢的化学方程式为2P4+3Ca(OH)2•6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3↑.
(4)流程中通入CO2的目的是将Ca(H2PO2)2转化为NaH2PO2,滤渣X的化学式为CaCO3.
(5)流程中母液中的溶质除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3.
(6)含磷化氢的尾气可合成阻燃剂THPC{[P(CH2OH)4]Cl}.
①PH3的电子式为
②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PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O.
分析 在高速乳化反应器中加入碳酸钠、氢氧化钙、P4,加入水发生多个反应,其中Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢,过滤得到CaHPO3,滤液中加入NaH2PO2、Ca(H2PO2)2、Na2HPO3 、NaOH通入CO2调节PH=7,过滤得到滤渣X为碳酸钙,滤液为NaH2PO2,浓缩离心分离、干燥得到NaH2PO2•H2O,母液中除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3,
(1)化合物中元素化合价代数和为0计算得到磷元素的化合价;
(2)高速搅拌的目的是为了加快反应速率;
(3)Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢依据原子守恒配平书写化学方程式;
(4)流程中通入CO2的目的是将Ca(H2PO2)2转化为NaH2PO2,同时生成碳酸钙沉淀;
(5)依据流程图可知流程中母液中的溶质除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3;
(6)①PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子对,结构式共用电子对用短线表示;
②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、同时生成氯化钠和水.
解答 解:在高速乳化反应器中加入碳酸钠、氢氧化钙、P4,加入水发生多个反应,其中Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢,过滤得到CaHPO3,滤液中加入NaH2PO2、Ca(H2PO2)2、Na2HPO3 、NaOH通入CO2调节PH=7,过滤得到滤渣X为碳酸钙,滤液为NaH2PO2,浓缩离心分离、干燥得到NaH2PO2•H2O,母液中除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3,
(1)化合物中元素化合价代数和为0计算得到磷元素的化合价,设磷元素化合价为x价,NaH2PO2•H2O中钠元素化合价+1价,氧元素化合价-2价,氢元素化合价+1价,(+1)+2×(+1)+x+(-2)×2=0,x=+1,
故答案为:+1;
(2)在反应器中加入乳化剂并高速搅拌的目的是为了加快反应速率,
故答案为:加快反应速率;
(3)Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢,依据原子守恒配平书写化学方程式为:2P4+3Ca(OH)2•6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3↑,
故答案为:2P4+3Ca(OH)2•6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3↑;
(4)流程中通入CO2的目的是将Ca(H2PO2)2转化为NaH2PO2,同时生成X为碳酸钙沉淀,
故答案为:将Ca(H2PO2)2转化为NaH2PO2,CaCO3;
(5)依据流程图可知流程中加入了Na2HPO3,所以母液中的溶质除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3,
故答案为:Na2HPO3;
(6)①PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子,所以电子式为:
,
故答案为:
;
②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、同时生成氯化钠和水反应的离子方程式为:PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O,故答案为:PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O.
点评 本题考查了物质制备的方案分析,主要是酸式盐的制备原理和反应产物的判断,注意化学方程式和离子方程式的书写方法,题目难度中等.
| A. | CH3-CH2-CH3 | B. | CH3CH2 CH2Br | C. | D. |
| A. | 质子数为1.8NA | B. | 分子数为0.1NA | C. | 中子数为2NA | D. | 原子数为2.5NA |
| A. | 锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度 | |
| B. | 滴定结束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴 | |
| C. | 取NaOH溶液时先平视读数,后仰视读数 | |
| D. | 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2次~3次 |
| 物质 | 密度(20℃) | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
| 环己醇 | 0.962g/cm3 | 25.9℃ | 160.8℃ | 20℃时水中溶解度为3.6g,可混溶于乙醇、苯 |
| 己二酸 | 1.360g/cm3 | 152℃ | 337.5℃ | 在水中的溶解度:15℃时1.44g,25℃时2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯 |
Ⅰ.在三颈烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗a中盛放有5.4mL环己醇.
Ⅱ.水浴加热三颈烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三颈烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60℃~65℃之间.
Ⅲ.当环己醇全部加入后,将混合物用80℃~90℃水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止.
Ⅳ.趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重.
请回答下列问题:
(1)装置中仪器b的名称为球形冷凝管,使用时要从下口(填“上口”或“下口”)通入冷水.滴液漏斗的细支管a的作用是平衡滴液漏斗与圆底烧瓶内压强,便于环己醇顺利流下.
(2)本实验所用50%的硝酸物质的量浓度为10.4mol/L;实验中,氮氧化物废气(主要成分为NO2和NO)可以用NaOH溶液来吸收,其主要反应为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
其中NaOH溶液可以用Na2CO3溶液来替代,请模仿上述反应,写出Na2CO3溶液吸收的两个方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2;NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2.
(3)向三颈烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是将三颈烧瓶置于冰水浴中.
(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可依次用冰水和苯洗涤晶体.
| 实验编号 | 锌的状态 | 反应温度/℃ | 收集100mL氢气所需时间/s |
| Ⅰ | 薄片 | 15 | 200 |
| Ⅱ | 薄片 | 25 | 90 |
| Ⅲ | 粉末 | 25 | 10 |
(2)实验Ⅰ和Ⅱ表明温度越高,化学反应速率越大;
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是Ⅱ 和Ⅲ,实验结论是其他因素不变,固体表面积越大,反应速率越快;
(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响:在相同的温度下,采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应.