熔點/℃ | 沸點/℃ | 備注 | |
白磷 | 44 | 280.5 | |
PH3 | -133.8 | -87.8 | 難溶于水、有還原性 |
SiF4 | -90 | -86 | 易水解 |
分析 (1)由圖(a)可知生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的比例為:4%+96%×85%×80%=69%;
(2)以磷礦石為原料,用過量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸,根據(jù)質(zhì)量守恒書寫化學方程式;根據(jù)P元素守恒可得關系式P2O5~2H3PO4,依據(jù)此關系式計算;
(3)將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫除了反應生成白磷之外,得到的難溶性固體是CaSiO3;根據(jù)冷卻塔1、2的溫度與白磷的熔點比較分析白磷的狀態(tài);
(4)二氧化硅和HF反應生成四氟化硅氣體,過量的焦炭不完全燃燒生成CO,因此在尾氣中主要含有SiF4、CO,還含有少量的PH3、H2S和HF等;將尾氣通入純堿溶液,SiF4、HF、H2S與碳酸鈉反應而除去,次氯酸具有強氧化性,可除掉強還原性的PH3;
(5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝所得產(chǎn)品純度大;
解答 解:(1)由圖(a)可知生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的比例為:4%+96%×85%×80%=69%,
故答案為:69;
(2)以磷礦石為原料,用過量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應的化學方程式為Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;
根據(jù)P元素守恒可得關系式P2O5~2H3PO4,142份P2O5可制取196份磷酸,1t折合含有P2O5約30%的磷灰石,含有P2O5的質(zhì)量為0.3t,所以可制得到85%的商品磷酸的質(zhì)量為$\frac{196×0.3t}{142×85%}$=0.49t,
故答案為:Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;0.49;
(3)將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫除了反應生成白磷之外,得到的難溶性固體是CaSiO3;冷卻塔1的溫度是70℃,280.5℃>t>44℃,所以此時主要的沉積物是液態(tài)白磷;冷卻塔2的溫度是18℃,低于白磷的熔點,故此時的主要沉積物是固體白磷,
故答案為:CaSiO3;液態(tài)白磷;固態(tài)白磷;
(4)二氧化硅和HF反應生成四氟化硅氣體,過量的焦炭不完全燃燒生成CO,因此在尾氣中主要含有SiF4、CO,還含有少量的PH3、H2S和HF等;將尾氣通入純堿溶液,SiF4、HF、H2S與碳酸鈉反應而除去,次氯酸具有強氧化性,可除掉強還原性的PH3,
故答案為:SiF4、CO;SiF4、H2S、HF;PH3;
(5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但是所得產(chǎn)品純度大,雜質(zhì)少,因此逐漸被采用,
故答案為:產(chǎn)品純度高.
點評 本題考查了化工生產(chǎn)流程圖,涉及磷礦石的主要用途、反應原理和有關計算,該題是高考中的常見題型,題目難度中等,側(cè)重對學生分析問題、解答問題能力的培養(yǎng).
科目:高中化學 來源: 題型:計算題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 反應是放熱反應還是吸熱反應,由生成物與反應物的焓值差決定 | |
B. | 升高溫度,可以改變化學反應的反應熱 | |
C. | △H的大小與熱化學方程式中的化學計量數(shù)無關 | |
D. | 1 mol H2在足量Cl2中完全燃燒所放出的熱量,是H2的燃燒熱 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應的△H<0 | |
B. | 一個化學反應的△H與實際參加化學反應的物質(zhì)的多少無關,而與熱化學方程式的計量系數(shù)有關 | |
C. | 中和熱測定實驗中,將堿溶液分多次緩慢加入酸溶液中可減小實驗誤差 | |
D. | 在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕采用的是犧牲陽極的陰極保護法,屬于電解原理 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多 | |
B. | 由C(石墨,s)═C(金剛石,s)△H=+11.9 kJ/mol可知,金剛石比石墨穩(wěn)定 | |
C. | 已知在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l);△H=-57.3 kJ/mol.若將含0.5mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的熱量大于57.3 kJ | |
D. | 甲烷的標準燃燒熱為890.3kJ•mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2 O2(g)═CO2(g)+2H2O (g)△H=-890.3kJ•mol-1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
化學鍵 | C-H | C-C | C═C | H-H |
鍵能/kJ•mol-1 | X | 348 | 612 | 436 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 兩個羥基 | B. | 一個醛基 | C. | 兩個醛基 | D. | 一個羥基 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Na2CO3、KOH、CaO | B. | CO、NaOH、KCl | ||
C. | H2O、H2SO4、NaCl | D. | CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3 |
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