(14分)磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在電爐中高溫(~1550℃)下通過(guò)下面三個(gè)反應(yīng)共熔得到。
①4Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=12CaO(s)+2P4(s)+10CO2(g) ΔH1=+Q1kJ·mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
③CO2 (g)+C(s)=2CO(g) ΔH3=+Q3kJ·mol-1
已知:CaSiO3的熔點(diǎn)(1546℃)比SiO2低。
a、寫出由磷酸鈣礦制取白磷總的反應(yīng)方程式_____________________________。
b、上述反應(yīng)中SiO2起何作用?______________________________________。
(2)白磷在熱的濃氫氧化鉀溶液中岐化得到一種次磷酸鹽(KH2PO2)和一種氣體 (寫化學(xué)式)。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4可通過(guò)H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得。工業(yè)上為了使反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaH2PO4,通常將pH控制在 之間 (已知磷酸的各級(jí)電離常數(shù)為:K1 = 7.1×103 K2 = 6.3×108 K3 =4.2×1013 lg7.1≈0.9 lg6.3≈0.8 lg≈0.6) 。Na2HPO4 溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液,溶液則顯酸性,其原因是 (用離子方程式表示)。
(4)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示:
11P 4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是 。
⑴a、2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO (2分)b、生成CaSiO3放出一定的能量使反應(yīng)熱△H降低;CaSiO3的熔點(diǎn)比SiO2低,成為熔融態(tài)浮在表面,對(duì)白磷有保護(hù)作用 (2分)
⑵PH3(2分)⑶2.1~7.2 (4分) 3Ca2++2HPO4-=Ca3(PO4 )2↓+2H+(2分) ⑷3mol(2分)
【解析】
試題分析:(1)a、白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在電爐中高溫(~1550℃)下通過(guò)下面三個(gè)反應(yīng)共熔得到:①4Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=12CaO(s)+2P4(s)+10CO2(g)ΔH1=+Q1kJ·mol-1,②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1,③CO2 (g)+C(s)=2CO(g) ΔH3=+Q3kJ·mol-1,這說(shuō)明反應(yīng)中還有硅酸鈣和CO生成,因此由磷酸鈣礦制取白磷總的反應(yīng)方程式為2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO。
b、由于白磷易被氧化,生成CaSiO3放出一定的能量,而CaSiO3的熔點(diǎn)比SiO2低,是硅酸鈣成為熔融態(tài)浮在表面,對(duì)白磷有保護(hù)作用 。
(2)白磷在熱的濃氫氧化鉀溶液中岐化得到一種次磷酸鹽(KH2PO2)和一種氣體,則根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒可知,該氣體中P元素的化合價(jià)要低于0價(jià),因此該氣體是PH3。
(3)如果磷酸只發(fā)生一級(jí)電離,則根據(jù)電離常數(shù)可知溶液的pH=3—0.9=2.1。根據(jù)二級(jí)電離常數(shù)可知溶液的pH=8—0.8=7.2,所以工業(yè)上為了使反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaH2PO4,通常將pH控制在2.1~7.2 之間。Na2HPO4 溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液,則發(fā)生反應(yīng)3Ca2++2HPO4-=Ca3(PO4 )2↓+2H+,因此溶液則顯酸性。
(4)根據(jù)方程式可知被氧化的P化合價(jià)從0價(jià)升高到+5價(jià),失去5個(gè)電子,即1mol白磷失去20mol電子。硫酸銅中銅元素的化合價(jià)從+2價(jià)降低到+1價(jià),得到1個(gè)電子。因此根據(jù)電子得失守恒可知60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是60mol÷20=3mol。
考點(diǎn):考查白磷制備、性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)以及電離常數(shù)應(yīng)用等
考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:氧化還原反應(yīng) 考點(diǎn)2:化學(xué)反應(yīng)與能量 考點(diǎn)3:弱電解質(zhì)的電離 考點(diǎn)4:水的電離和溶液的酸堿性 試題屬性年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山東省泰安市高三下學(xué)期一模理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說(shuō)法中正確的是
A.常溫下水電離出c(H+)×c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、ClO-、SO42-、NH4+能大量共存
B.常溫下pH=7的溶液中:Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-能大量共存
C.一定溫度下。l L 0.5 mol·L-1NH4C1溶液與2 L 0.25 mol·L-1NH4Cl溶液含NH4+物質(zhì)的量相同
D.反應(yīng)ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)說(shuō)明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年廣東省江門市高三3月模擬考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
有機(jī)物在生活中的應(yīng)用非常廣泛。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.食用植物油均可水解生成氨基酸
B.鋪路用的瀝青主要含有C、H、O等元素
C.做衣服的棉、麻的主要成分是纖維素
D.煤經(jīng)過(guò)汽化、液化等物理變化可轉(zhuǎn)化為清潔燃料
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江西省六校高三3月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(16分)某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成MgCO3一種沉淀;乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解,只生成Mg(OH)2一種沉淀;丙同學(xué)認(rèn)為生成MgCO3和Mg(OH)2兩種沉淀。(查閱資料知:MgCO3和Mg(OH)2均不帶結(jié)晶水)
(1)按照乙同學(xué)的理解Na2CO3溶液和MgSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__ _____;
在探究沉淀物成分前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①過(guò)濾②洗滌③干燥。
(2)請(qǐng)用下圖所示裝置,選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置和必要的試劑,證明沉淀物中只有碳酸鎂。
各裝置連接順序?yàn)開_________________(用裝置編號(hào)表示);
②裝置C中裝有試劑的名稱是______________;
③能證明生成物中只有MgCO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 _______。
(3)若Mg(OH)2和MgCO3兩者都有,可通過(guò)下列所示裝置的連接,進(jìn)行定量分析來(lái)測(cè)定其組成。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過(guò)量的空氣的作用________________ 。
A裝置和E裝置的共同作用是__________________________。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)有:W1:樣品的質(zhì)量,W2:反應(yīng)后裝置B中殘?jiān)馁|(zhì)量,W3:反應(yīng)生成水的質(zhì)量,W4:反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量,為了測(cè)定其組成,至少需要其中 個(gè)數(shù)據(jù),請(qǐng)將可能的組合填入下表中(每個(gè)空格中填一種組合,至少填5個(gè))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江西省六校高三3月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說(shuō)法正確的是
A.電解法精煉銅,當(dāng)陰極質(zhì)量增加32 g時(shí),一定有6.02×1023個(gè)電子轉(zhuǎn)移
B.含10.6 g Na2CO3的溶液中,所含陰離子總數(shù)等于6.02×1022
C.28 g由乙烯和氮?dú)饨M成的混合氣體中,含有6.02×1023個(gè)原子
D.含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2的分子數(shù)為6.02×1022
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年湖南省長(zhǎng)望瀏寧四縣高三一?荚嚮瘜W(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右圖所示,關(guān)于該有機(jī)物的下列敘述中正確的是
①分子式為C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色
③能發(fā)生加成反應(yīng),但不能發(fā)生取代反應(yīng)
④它的同分異構(gòu)體中可能有芳香族化合物,且屬
于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有8種
⑤1mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1molNaOH
⑥1mol該有機(jī)物在一定條件下和H2反應(yīng),共消耗H2為3mol
A.①②③ B.①②⑤ C.①②⑤⑥ D.①②④⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年湖北省七市教科研協(xié)作體高三3月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。制備ClO2的方法有多種。
(1)纖維素還原法制ClO2。其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物A與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:其流程如下:□ (A) +□NaClO3+□H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
(2)電解食鹽水制取ClO2 ,其流程如下:
①粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。除雜操作時(shí),往粗鹽水中加入試劑的順序依次為__________(填化學(xué)式),充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去,再加入鹽酸。
②食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸在發(fā)生器中反應(yīng)生成ClO2 ,寫出發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式____________________。
③上述流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)有__________;按照綠色化學(xué)原則,電解槽陰極產(chǎn)生的氣體與方框中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為________時(shí),原子的利用率為100%。
(3)實(shí)驗(yàn)室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料制備ClO2的流程下如下:
已知:(I)A氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.089g/L;
(Ⅱ)氣體B能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
①電解時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②NCl3與NaClO2(亞氯酸鈉)按物質(zhì)的量之比為1∶6混合,在溶液中恰好反應(yīng)生成ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年黑龍江省綏化市高三下學(xué)期開學(xué)聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在KClO3+6HCl=3Cl2↑+ KCl +3H2O中,有30 mole-轉(zhuǎn)移,生成的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
A.22.4L B.336.0L C.403.2L D.672.0L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015四川省資陽(yáng)市高一上學(xué)期學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(6分)分析下列反應(yīng):3S+6 KOH = 2K2S+K2SO3+3H2O,據(jù)此作答:
(1)用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:3S +6 KOH = 2K2S+K2SO3+3H2O
(2)該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是 。
(3)該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的質(zhì)量比是 。
(4)當(dāng)消耗0.3 mol S時(shí),則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是 。
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