【題目】磷酸二氫鉀在工農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。以下是工業(yè)上制備磷酸二氫鉀的三種方法;卮鹣铝袉(wèn)題:

I.直接法

(1)氣體X___________(填化學(xué)式)

(2)“浸取步驟,濃硫酸能與KCl能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原因是___________________;

(3)“轉(zhuǎn)化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______________(已知:Ca3(PO4)2難溶于水);

(4)濾液①中加入甲醇的作用是__________________________;

(5)“操作I”___________________________________

II.中和反應(yīng)法

(6)氫氧化鉀溶液與高純度磷酸在反應(yīng)器中發(fā)生中和反應(yīng)制備磷酸二氫鉀。寫(xiě)出此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______________________________;由下圖判斷制備磷酸二氫鉀(達(dá)80%)的最佳pH范圍______________________;

.電解法制取KH2PO4的原理如上圖所示。一定條件下,還可得到NaClO3。

(7)_____(填標(biāo)號(hào))可得到KH2PO4;寫(xiě)出產(chǎn)生ClO3-的電極反應(yīng)式______________。

【答案】HCl (HCl)氣體生成,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) Ca3(PO4)2+4H++2SO42-=CaSO4+2H2PO4- 促進(jìn)KH2PO4析出 蒸餾 H3PO4+OH-=H2PO4-+H2O 3~6.5 C Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O

【解析】

.濃硫酸與KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生硫酸氫鉀和HCl,在70℃條件下,向KHSO4溶液加入Ca3(PO4)2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生KH2PO4、CaSO4、K2SO4,過(guò)濾,除去CaSO4,向?yàn)V液①中加入甲醇,可以降低KH2PO4的溶解度,得到產(chǎn)品磷酸二氫鉀晶體,由于甲醇沸點(diǎn)低,而水的沸點(diǎn)高,所以通過(guò)蒸餾將甲醇與K2SO4的水溶液分離,得到K2SO4。氫氧化鉀溶液與高純度磷酸在反應(yīng)器中發(fā)生中和反應(yīng)制備磷酸二氫鉀和水,根據(jù)磷酸二氫鉀的含量與溶液的pH關(guān)系判斷最佳pH范圍;C室連接電源負(fù)極得到電子做陰極,陽(yáng)離子鉀離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入C室,得到產(chǎn)品磷酸二氫鉀,氯離子通過(guò)陰離子交換膜在A室失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此分析。

.(1)由流程可知,KCl與濃硫酸得到KHSO4,則得到的氣體為HCl;

(2)“浸取步驟,濃硫酸能與KCl能發(fā)生反應(yīng)是由于H2SO4()+KClKHSO4+HCl↑,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl脫離平衡體系,減小了生成物的濃度,平衡正向移動(dòng),逐漸發(fā)生反應(yīng),由硫酸變?yōu)閾]發(fā)性的HCl;

(3)由流程可知在70℃條件下, KHSO4溶液加入Ca3(PO4)2可以轉(zhuǎn)化得到KH2PO4,同時(shí)得到CaSO4,該反應(yīng)的離子方程式為:Ca3(PO4)2+4H++2SO42-=CaSO4+2H2PO4-

(4)濾液①中加入甲醇得到產(chǎn)品磷酸二氫鉀,說(shuō)明甲醇的作用是降低磷酸二氫鉀的溶解度,促進(jìn)磷酸二氫鉀的析出;

(5)由于甲醇沸點(diǎn)低,而水的沸點(diǎn)高,所以操作Ⅰ是蒸餾,通過(guò)蒸餾將甲醇與K2SO4的水溶液分離,得到K2SO4

.(6)磷酸是三元弱酸,與KOH溶液按1:1物質(zhì)的量關(guān)系發(fā)生反應(yīng),在反應(yīng)器中發(fā)生中和反應(yīng)制備磷酸二氫鉀和水。該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式H3PO4+OH-=H2PO4-+H2O

根據(jù)磷酸二氫鉀的含量與溶液的pH關(guān)系圖可知:要制備含量達(dá)80%磷酸二氫鉀,最佳pH范圍是3~6.5;

.C室連接電源負(fù)極,作陰極,獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),陽(yáng)離子K+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入C室,與C室的H2PO4-結(jié)合為KH2PO4,得到產(chǎn)品磷酸二氫鉀,Cl-則通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入A室,在ACl-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)得到ClO3-,電極反應(yīng)式為: Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】CaF2、CaC2都是工業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì);卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)基態(tài)鈣原子的電子排布式_______,鈣原子核外電子______種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)CaC2與水反應(yīng)生成乙炔(C2H2),乙炔中碳原子的雜化類(lèi)型為____,乙炔中的σ鍵與π鍵數(shù)之比為______

(3)CaF2與濃H2SO4反應(yīng)生成HF,HF的沸點(diǎn)高于C2H2,原因是:___________;HF能與BF3化合得到HBF4,從化學(xué)鍵形成角度分析HFBF3能化合的原因___________。

(4)NO2F分子與BF3互為等電子體,則NO2F分子的立體構(gòu)型為______________________

(5)CaF2的晶胞為立方晶胞,結(jié)構(gòu)如下圖所示:

CaF2晶胞中,Ca2+的配位數(shù)為___________個(gè)。

原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,已知AB兩點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)如圖所示,則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)(________________________,1/4 )

③晶胞中兩個(gè)F-的最近距離為273.1pm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),則晶胞的密度為_______g/cm3 ( 1pm=1×10-10㎝,列出計(jì)算式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某溫度下,相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是 (  )

A. Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的pH變化曲線

B. b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)

C. a點(diǎn)Kw的數(shù)值比c點(diǎn)Kw的數(shù)值大

D. b點(diǎn)H+的濃度大于a點(diǎn)H+的濃度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A.鋅粒與稀醋酸反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2

B.銅和氯化鐵溶液反應(yīng):Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

C.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng):MnO22Clˉ4H+Mn2+Cl22H2O

D.硫酸氫銨溶液和少量氫氧化鈉溶液反應(yīng):OHˉ+NH4+=NH3·H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】21世紀(jì)是海洋開(kāi)發(fā)與利用的世紀(jì)。海水資源的開(kāi)發(fā)利用具有十分廣闊的前景。海水開(kāi)發(fā)利用的流程圖如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)精鹽中非金屬離子的核外電子排布式_________________________________

(2)A常溫下為氣體,A的電子式是_________________________________

(3)反應(yīng)①中兩種氫化物穩(wěn)定性比較________________________________填化學(xué)式)

(4)反應(yīng)①③是侯氏制堿反應(yīng),反應(yīng)中可循環(huán)使用的物質(zhì)是__________________填化學(xué)式)

(5)寫(xiě)出侯氏制堿反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)方程式_________________________________

(6)在空氣中直接加熱的最終產(chǎn)物是______________________________填化學(xué)式)

(7)406加熱至450℃,固體質(zhì)量減少至153g,此時(shí)固體產(chǎn)物的化學(xué)式是_____________________________。

(8)除去粗鹽中離子所需試劑及正確順序____________________________

aNaOH溶液 b.稀硫酸 c. 溶液 d. 溶液 e. 溶液 f.鹽酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 25℃時(shí) NH4Cl 溶液的 KW 大于 100℃時(shí) NaCl 溶液的 KW

B. 常溫下,pH 均為 5 的醋酸和硫酸鋁兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度之比為 1:104

C. 根據(jù)溶液的 pH 與酸堿性的關(guān)系,推出 pH=6.8 的溶液一定顯酸性

D. 100℃時(shí),將 pH=2 的鹽酸與 pH=12 NaOH 溶液等體積混合,溶液顯中性

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】流動(dòng)電池是一種新型電池。其主要特點(diǎn)是可以通過(guò)電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng),在電池外部調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液,以保持電池內(nèi)部電極周?chē)芤簼舛鹊姆(wěn)定。北京化工大學(xué)新開(kāi)發(fā)的一種流動(dòng)電池如圖所示,電池總反應(yīng)為Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O。下列說(shuō)法不正確的是

A.a(chǎn)為負(fù)極,b為正極

B.該電池工作時(shí)PbO2電極附近溶液的pH增大

C.a(chǎn)極的電極反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+

D.調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液的方法是補(bǔ)充CuSO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

(1)若取a g樣品,向其中加入足量的NaOH溶液,測(cè)得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,下同)體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________;樣品中鋁的質(zhì)量為________g。

(2)另取a g樣品將其點(diǎn)燃,恰好完全反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,氧化鐵與鋁的質(zhì)量比是________。

(3)(2)中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,加入足量鹽酸,測(cè)得生成的氣體體積為c L,該氣體與(1)中所得氣體的體積比cb=________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)的量的相關(guān)公式,完成下列計(jì)算。

(1)3.01×1023 個(gè)NH3分子的物質(zhì)的量__________mol。

(2)0.5molH2SO4含有的氧原子的物質(zhì)的量___________mol

(3)1.5 mol CH4 標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積__________L

(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L CO2質(zhì)量是_________________g。

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