14.(09年广东化学·23)(11分)

磷单质及其化合物的、有广泛应用。

(1)同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ;H

①上述反应中,副产物矿渣可用来      

②已知相同条件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ;△H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g);△H2

SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ;△H3

用△H1、△H2和△H3表示HH=     

(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见右图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为       。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为    

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。

①NaH2PO2中P元素的化合价为      

②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2,在酸性等条件下发生下述反应:

(a)    Ni2+ +    H2PO2+     →   Ni++     H2PO3+   

(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2

请在答题卡上写出并配平反应式(a)。

③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点:           ;原理上的不同点:      ;化学镀的优点:          

答案:(1)水泥;△H1-3△H2+18△H3(2),Na5P3O10,(3)+1;2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+  +1H2PO3+ 2 H+(4)化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层 ;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应 ; 装置简便,节约能源,操作简便 。

解析:(1)①由方程式可以看出副产物矿渣应该是CaSiO3(s),结合炼铁我们不难得出答案是制水泥。

②运用盖斯定律,反应1-反应2×3+反应3×18=总反应,则△H=△H1-3△H2+18△H3

(2)结合题意三聚磷酸钠(俗称“五钠”)可知产物三聚磷酸应含有五个羟基,即三个

磷酸分子之间有三个羟基相互反应脱去两个水分子,所以三聚磷酸的结构式为

,三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10

(3)①因为Na、H的化合价为+1,O为-2,所以由化合价代数和为0可得P的化合价为:+1。

②由得失电子数目守恒(2-1)×2=(3-1)×1,可知Ni2+ 和Ni+的化学计量数为2,H2PO2和H2PO3的化学计量数为1,再由电荷守恒2×2-1=2×1-1+2×1,可知H+在方程式的右边,H2O在方程式的左边,化学计量数分别为2和1。即总方程式为:2Ni2+ +1H2PO2+ 1H2O → 2 Ni+  +1H2PO3+ 2 H+

③比较化学镀与电镀应该从反应环境和条件以及反应实质和产物方面去分析归纳问题,从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,无论电镀还是化学镀均有电子的转移,均是利用了氧化还原反应,这是两者的相同点,不同点是化学镀用的是化学反应,而电镀用的是电化学;很明显化学镀装置简单,而且不需要消耗电能,装置简单、耗能少、操作简便应该是化学镀优于电镀的。

12.(08年山东理综·28)(14分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是       (填元素符号)。

(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是      (填代号)。

 a.高空排放     

 b.用于制备硫酸 

 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3

 d.用浓硫酸吸收 

(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I氧化为I2

S2O82+2I=2SO42+I2

通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程。                           (不必配平)。

(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3)可制备Fe2O3。方法为

①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。

②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。

据以上信息回答下列问题:

a.除去Al3+的离子方程式是                

b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂:稀盐酸  稀硫酸  KSCN溶液  KMnO4溶液  NaOH溶液  碘水

所选试剂为        。证明炉渣中含有的实验现象为          

              

答案:

(1)Cu、O

(2)b、c

(3)2Fe3++2I=2Fe2++I2   S2O82+2Fe2+=2SO42+2Fe3+(离子方程式不配平不扣分)

(4)a:稀硫酸、KMnO4溶液

     b:稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

解析:(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,则Cu化合价为+2,S化合价为-2,分析化学方程式两边元素化合价的变化可知,化合价降低的元素被还原,有Cu和O元素。关于SO2的吸收问题,一是不能高空排放,因为这样做,没有从根本上解决污染问题;二是不能用浓硫酸吸收,因SO2难溶于浓硫酸。只有变废为宝,才能符合“绿色化学”的概念,答案选b、c.

(2)此题要从催化剂的本质出发,作为催化剂的物质要参与有关反应,但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe3+作催化剂的反应,因此,首先Fe3+要参与反应,即有反应2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2,生成的Fe2+又被S2032-氧化生成了Fe3+。此题若要求写出Fe2+对上述反应的作催化剂的话,就应写成如下方程式:S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+,2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2,虽是二个相同反应方程式,由于二者的前后顺序的颠倒,却产生了本质的区别。

(3)此题考查是混合物的分离与提纯及常见离子的鉴别。因Al2O3溶于酸后生成了Al3+,Al3+又能与过量NaOH的反应生成可溶性的钠盐(NaAlO2),然后将溶液中的难溶物Fe(OH)3沉淀过滤出来,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。故除去Al3+的离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。要证明炉渣中含有FeO的方法,最好利用Fe2+的还原性,先将混合物溶于过量的稀硫酸中(FeO→Fe2+),然后滴入KMn04溶液,观察其溶液是否褪色。注意所用酸不能是硝酸或盐酸,因硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+;盐酸会还原KMn04溶液而使之褪色,干扰了Fe2+的检验。

 0  361709  361717  361723  361727  361733  361735  361739  361745  361747  361753  361759  361763  361765  361769  361775  361777  361783  361787  361789  361793  361795  361799  361801  361803  361804  361805  361807  361808  361809  361811  361813  361817  361819  361823  361825  361829  361835  361837  361843  361847  361849  361853  361859  361865  361867  361873  361877  361879  361885  361889  361895  361903  447090 

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