Question

【題目】據(jù)報(bào)道，磷酸二氫鉀(KH2PO4)大晶體已應(yīng)用于我國(guó)研制的巨型激光器“神光二號(hào)”中。 某興趣小組制備 KH2PO4，流程如下：

已知：

a．KH2PO4 有潮解性，溶于水，不溶于乙醇和醚等有機(jī)溶劑。

b．HCl 易溶于乙醇和醚等有機(jī)溶劑。

請(qǐng)回答：

(1)步驟Ⅱ的實(shí)驗(yàn)操作是_____。

(2)有關(guān)步驟Ⅲ，下列說(shuō)法正確的是_____。

A．有機(jī)溶劑 M 可用乙醇

B．步驟Ⅲ與步驟Ⅱ的實(shí)驗(yàn)操作基本相同

C．NH4Cl 在水中溶解度明顯大于在有機(jī)溶劑 M 中

D．有機(jī)溶劑 M 可循環(huán)使用

(3)試從平衡角度分析，由步驟Ⅰ、Ⅱ得到 KH2PO4 溶液的原理：_____。

(4)在下列儀器中，使用前需進(jìn)行“檢漏”操作的是_____。

A．吸濾瓶 B．球型分液漏斗 C．蒸餾燒瓶 D．堿式滴定管

(5)步驟Ⅳ，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥等多步操作。在冷卻結(jié)晶操作中，為了得到 磷酸二氫鉀大晶體，常采取的措施有____________________。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)使用加熱濃縮、冷卻結(jié)晶得到的磷酸二氫鉀晶體欠佳，請(qǐng)?zhí)岢鲠槍?duì)性的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案：_____________，然后經(jīng)過(guò)濾、干燥得到晶體。

Answer 1

【答案】萃取、分液 BCD 步驟Ⅰ.磷酸加入KCl，發(fā)生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，步驟Ⅱ.反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑，經(jīng)萃取后，水相中HCl濃度降低，平衡正向移動(dòng)，生成KH2PO4 BD 自然冷卻（緩慢冷卻） 在磷酸二氫鉀溶液中加入乙醇

【解析】

步驟Ⅰ.磷酸加入KCl，發(fā)生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，Ⅱ.反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑，經(jīng)萃取后，有機(jī)層含有HCl，Ⅲ.用氨水進(jìn)行反萃取，Ⅴ.可得到氯化銨，Ⅳ.水相經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶可得到KH2PO4.

(1)反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑，經(jīng)萃取后，有機(jī)層含有HCl，步驟Ⅱ的實(shí)驗(yàn)操作是萃取、分液。 故答案為：萃取、分液；

(2)A．乙醇與水互溶，不分層，有機(jī)溶劑 M 不可用乙醇，故A錯(cuò)誤；

B．步驟Ⅲ與步驟Ⅱ的實(shí)驗(yàn)操作基本相同，都是萃取、分液，故B正確；

C．Ⅲ.用氨水進(jìn)行反萃取，Ⅴ.可得到氯化銨，說(shuō)明NH4Cl 在水中溶解度明顯大于在有機(jī)溶劑 M 中 ，故C正確；

D．用氨水進(jìn)行反萃取，有機(jī)溶劑 M 可循環(huán)使用，故D正確；

故答案為：BCD；

(3)由步驟Ⅰ、Ⅱ得到 KH2PO4 溶液的原理：步驟Ⅰ.磷酸加入KCl，發(fā)生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，步驟Ⅱ.反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑，經(jīng)萃取后，水相中HCl濃度降低，平衡正向移動(dòng)，生成KH2PO4。故答案為：步驟Ⅰ.磷酸加入KCl，發(fā)生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，步驟Ⅱ.反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑，經(jīng)萃取后，水相中HCl濃度降低，平衡正向移動(dòng)，生成KH2PO4；

(4)有活塞的儀器在使用前需進(jìn)行“檢漏”操作，A．吸濾瓶沒(méi)有活塞，連接好儀器后要檢查氣密性，故A不選； B．球型分液漏斗有活塞，在使用前需進(jìn)行“檢漏”操作，故B選；C．蒸餾燒瓶沒(méi)有活塞，連接好儀器后要檢查氣密性，故C不選；D．堿式滴定管有活塞，在使用前需進(jìn)行“檢漏”操作，故D選；

故答案為：BD；

(5)步驟Ⅳ，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥等多步操作。在冷卻結(jié)晶操作中，為了得到磷酸二氫鉀大晶體，常采取的措施有：自然冷卻（緩慢冷卻）。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)使用加熱濃縮、冷卻結(jié)晶得到的磷酸二氫鉀晶體欠佳，請(qǐng)?zhí)岢鲠槍?duì)性的改進(jìn)實(shí)驗(yàn) 方案：在磷酸二氫鉀溶液中加入乙醇，然后經(jīng)過(guò)濾、干燥得到晶體。

故答案為：自然冷卻（緩慢冷卻）；在磷酸二氫鉀溶液中加入乙醇。