【題目】NaH2PO2(次磷酸鈉)易溶于水,水溶液近中性,具有強(qiáng)還原性,可用于化學(xué)鍍銀、鎳、鉻等。一種利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)為原料制備NaH2PO2·H2O的工藝流程如下:
已知P4與兩種堿的反應(yīng)主要有:
Ⅰ. 2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2↑ Ⅱ. 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2·H2O+2H2↑
Ⅲ. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3↑ Ⅳ. NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2↑
(1) 已知H3PO2是一元中強(qiáng)酸,NaH2PO2是___________(填“正鹽”或“酸式鹽”)。
(2)尾氣中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2,從吸收液中獲得NaH2PO2·H2O的操作為______________、______________過濾、洗滌和干燥。
(3) 用NiCl2、NaH2PO2溶液化學(xué)鍍Ni,同時(shí)生成H3PO4和氯化物的化學(xué)方程式為:______________________。
(4) “反應(yīng)”在溫度和水量一定時(shí),混合堿總物質(zhì)的量與P4的物質(zhì)的量之比[n(堿)/ n(磷)]與NaH2PO2產(chǎn)率的關(guān)系如圖所示。當(dāng)n(堿)/ n(磷)>2.6時(shí),NaH2PO2的產(chǎn)率隨n(堿)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是______。
(5) 濾渣2主要成分為___________________ (填化學(xué)式)。
(6) “過濾2”的濾液須用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl-及Fe2+等,其中加入的Ag2SO4溶液不宜過量太多,其主要原因是_________________。
(7)在工業(yè)上,可以用惰性電極電解NaH2PO2溶液制取磷酸,請(qǐng)寫出其陽(yáng)極反應(yīng)式_________________。
【答案】正鹽 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl 過量的堿將NaH2PO2轉(zhuǎn)化為Na2HPO3 CaCO3和Al(OH)3 過量的Ag+會(huì)氧化H2PO2- H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+
【解析】
利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)為原料制備NaH2PO2H2O,由流程可知,泥磷加入氫氧化鈣、氫氧化鈉和水,充分反應(yīng)可生成PH3、氫氣,PH3可用NaClO吸收,過濾,濾渣1含有磷酸鈣、Fe2O3等,濾液1含有Ca(H2PO2)2、NaH2PO2以及偏鋁酸鈉等,通入二氧化碳調(diào)節(jié)pH,可生成氫氧化鋁等、碳酸鈣等,過濾,濾液主要含有NaH2PO2,經(jīng)凈化可得到NaH2PO2H2O,據(jù)此分析解答。
(1)H3PO2是一元中強(qiáng)酸,在水溶液里部分電離生成氫離子和酸根離子,電離方程式為H3PO2H++H2PO2-,H2PO2-不能再電離,則NaH2PO2為正鹽,故答案為:正鹽;
(2) 根據(jù)題中所給信息,PH3與NaClO反應(yīng)生成NaH2PO2和NaCl,反應(yīng)的離子方程式為PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O,從吸收液中獲得NaH2PO2·H2O,需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌和干燥,故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;
(3)根據(jù)題意,NiCl2中Ni轉(zhuǎn)化成Ni單質(zhì),NaH2PO2為還原劑,P元素的化合價(jià)升高,NiCl2+NaH2PO2→Ni↓+H3PO4+NaCl,依據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平,即2NiCl3+NaH2PO2→2Ni↓+H3PO4+NaCl,產(chǎn)物為H3PO4,說明該溶液為酸性,利用原子守恒配平其他物質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl,故答案為:2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl;
(4)n(堿)/n(磷)>2.6,說明堿過量,根據(jù)P4與兩種堿反應(yīng)中IV,H2PO2-與過量的NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化成HPO32-,次磷酸鈉的產(chǎn)率降低,因此NaH2PO2的產(chǎn)率隨n(堿)/n(磷)的增大而降低的可能的原因是過量的堿將NaH2PO2轉(zhuǎn)化為Na2HPO3,故答案為:過量的堿將NaH2PO2轉(zhuǎn)化為Na2HPO3;
(5)“調(diào)pH”除去Ca2+和Al3+,CO2與堿反應(yīng)生成CO32-,CO32-與Ca2+反應(yīng)生成CaCO3,CO32-與Al3+發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3,因此濾渣2的成分是CaCO3和Al(OH)3,故答案為:CaCO3和Al(OH)3;
(6)NaH2PO2具有強(qiáng)還原性,Ag+具有氧化性,因此加入Ag2SO4溶液不宜過量太多,否則過量的Ag+會(huì)氧化H2PO2-,故答案為:過量的Ag+會(huì)氧化H2PO2-;
(7) NaH2PO2具有較強(qiáng)的還原性,電解時(shí),陽(yáng)極上H2PO2-失電子,所以用惰性電極電解NaH2PO2溶液,其陽(yáng)極反應(yīng)式為:H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+,故答案為:H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。請(qǐng)回答鋼鐵在腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)問題。
(1)下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕________________。
(2)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖。請(qǐng)回答:
①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是_________________________。
②鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說明原因_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將20g兩種金屬的混合物投入足量的稀硫酸中,反應(yīng)完全后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2 11.2L,則該混合物的組成可能是( )
A. Na和Fe B. Mg和Cu C. Al和Mg D. Zn和Fe
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
圖Ⅰ 圖Ⅱ 圖Ⅲ 圖Ⅳ
A. 圖Ⅰ表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化,則H2的燃燒熱△H=-241.8 kJ·mol-1
B. 圖Ⅱ表示反應(yīng)A2 (g)+ 3B2 (g)2AB3(g),達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>c
C. 圖Ⅲ表示0.1mol MgCl2·6H2O在空氣中充分加熱時(shí)固體質(zhì)量隨時(shí)間的變化
D. 圖Ⅳ表示常溫下,稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化,則NaA溶液的pH大于同濃度NaB溶液的pH
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,用0.1 mol·Lˉ1 NaOH溶液分別滴定體積均為20mL、濃度均為0.1 mol·Lˉ1 HCl溶液和HX溶液,溶液的pH隨加入NaOH溶液體積變化如圖,下列說法不正確的是( )
A. HX為弱酸
B. M點(diǎn)c(HX)—c(X-)﹥c(OH-)—c(H+)
C. 將P點(diǎn)和N點(diǎn)的溶液混合,呈酸性
D. 向N點(diǎn)的溶液中通入HCl至pH=7:c(Na+) ﹥c(HX)=c(Cl-) >c(X-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銅器久置于空氣中會(huì)和空氣中的水蒸氣、CO2、O2作用產(chǎn)生“綠銹”,該“綠銹”俗稱“銅綠”,又稱“孔雀石”[化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3],“銅綠”能跟酸反應(yīng)生成銅鹽和CO2、H2O。某同學(xué)利用下述系列反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了“銅銅綠……銅”的轉(zhuǎn)化。
銅銅綠ACu(OH)2BCu
(1)從三種不同分類標(biāo)準(zhǔn)回答,“銅綠”屬于哪類物質(zhì)?____。
(2)寫出B的化學(xué)式____。
(3)上述轉(zhuǎn)化過程中屬于置換反應(yīng)的是____(填序號(hào))。
(4)寫出①反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是一種葉綠素分子(左)和血紅蛋白分子(右)的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,下列說法不正確的是( )
A.合成葉綠素和血紅蛋白分別需要鎂和鐵
B.植物體缺氮會(huì)影響光合作用
C.人體缺鐵會(huì)影響血紅蛋白對(duì)氧的運(yùn)輸
D.Mg和Fe分別存在于植物和動(dòng)物細(xì)胞中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知存在離子反應(yīng)3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O,關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是
A. 該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)
B. 該反應(yīng)氫氧根離子作氧化劑
C. 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量為2∶1
D. 每生成2個(gè)S2-反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6
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