【題目】磷酸鋁(AlPO4)是一種用途廣泛的材料,在建筑、耐火材料、化工等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。以磷硅渣(主要成分為Ca3(PO4)2、Al2O3、SiO2V2O5等)為原料制備磷酸鋁的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:

1)酸浸液中含磷元素的主要粒子是_____(填化學(xué)式,下同),浸渣中的主要化學(xué)成分是_____

2)生石灰除了調(diào)節(jié)pH外,另一作用是_____

3)濾液中釩元素以V3O93-形式存在,V3O93-易水解為[VO3(OH)]2-,該水解反應(yīng)的離子方程式為_____

4)堿浸時,粗磷酸鋁轉(zhuǎn)化為可溶性溶質(zhì),則可溶性溶質(zhì)分別是_____ (填化學(xué)式)。

5)實驗測得pH、反應(yīng)溫度與時間對堿浸時固相中P、Al含量的影響如圖所示:

則最優(yōu)反應(yīng)條件是_____。

6)固相反應(yīng)制備磷酸鋁的方法之一是在900℃的焙燒爐內(nèi)加熱磷酸二氫銨與氧化鋁混合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。

【答案】H3PO4 SiO2CaSO4 除去過量的SO42- V3O93-+3H2O3[VO3(OH)]2-3H+ Na[Al(OH)4]、Na3PO4 pH=12、溫度為80℃、時間為1h Al2O32NH4H2PO42AlPO42NH33H2O

【解析】

磷硅渣的主要成分為Ca3(PO4)2Al2O3、SiO2V2O5等,加濃硫酸分離出濾渣為SiO2CaSO4,酸浸液中加CaO可調(diào)節(jié)pH且除去過量硫酸根離子,濾渣1CaSO4,濾液中釩元素以V3O93-形式存在,加NaOH分離出Na2[VO3(OH)],再加NaOH時粗磷酸鋁溶解生成可溶性溶質(zhì)為NaAlO2、Na3PO4,由圖可知,pH12、溫度為80℃、時間為1h時堿浸時固相中P、Al含量w%小,為最優(yōu)反應(yīng)條件,然后過濾分離出AlPO4;

(1)SiO2為酸性氧化物,不與硫酸反應(yīng);CaSO4微溶于水,據(jù)此回答;

(2)加濃硫酸引人過量的硫酸根離子,CaSO4微溶于水,據(jù)此回答;

(3)濾液中釩元素以V3O93-形式存在,V3O93-易水解為[VO3(OH)]2;

(4)NaOH時粗磷酸鋁溶解生成可溶性溶質(zhì)為NaAlO2Na3PO4;

(5)pH、反應(yīng)溫度與時間對堿浸時固相中P、Al含量的影響如圖中,尋找堿浸時固相中P、Al 含量w%小時就為最優(yōu)反應(yīng)條件;

(6)加熱磷酸二氫銨與氧化鋁混合物生成AlPO4NH3H2O。

(1)酸浸中磷元素主要轉(zhuǎn)化為H3PO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca3(PO4)23H2SO43CaSO42H3PO4,磷硅渣的主要成分為Ca3(PO4)2、Al2O3、SiO2V2O5等,加濃硫酸分離出濾渣為SiO2、CaSO4;

(2)生石灰除了調(diào)節(jié)pH 外,另一作用是除去過量的硫酸根離子;

(3)濾液中釩元素以V3O93-形式存在,V3O93-易水解為[VO3(OH)]2,該水解反應(yīng)的離子方程式為V3O93-+3H2O3[VO3(OH)]2-3H+;

(4)堿浸時,粗磷酸鋁轉(zhuǎn)化為可溶性溶質(zhì),則可溶性溶質(zhì)分別是Na[Al(OH)4]、Na3PO4;

(5)由圖可知,pH12、溫度為80℃、時間為1h時堿浸時固相中P、Al 含量w%小,為最優(yōu)反應(yīng)條件;

(6)加熱磷酸二氫銨與氧化鋁混合物生成AlPO4、NH3H2O,化學(xué)方程式為:Al2O32NH4H2PO42AlPO42NH33H2O.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,外觀與食鹽非常相似,毒性較強。

Ⅰ.經(jīng)查:①Ksp(AgNO2)=2×10-8,Ksp(AgCl)=1.8×10-10;②Ka(HNO2)=5.1×10-4。請設(shè)計最簡單的方法鑒別NaNO2和NaCl兩種固體______________________

Ⅱ. 某小組同學(xué)用如下裝置(略去夾持儀器)制備亞硝酸鈉

已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2; ②酸性條件下,NO和NO2都能與MnO4反應(yīng)生成NO3和Mn2+

(1)使用銅絲的優(yōu)點是________________________。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

裝置C中盛放的藥品是_________;(填字母代號)

A.濃硫酸 B.NaOH溶液 C.水 D.四氯化碳

(3)該小組稱取5.000g制取的樣品溶于水配成250ml溶液,取25.00ml溶液于錐形瓶中,

用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液進行滴定,實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示:

滴定次數(shù)

1

2

3

4

消耗KMnO4溶液體積/mL

20.90

20.12

20.00

19.88

①第一次實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,造成這種異常的原因可能是_________(填字母代號)。

a.錐形瓶洗凈后未干燥

b.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

c.滴定終點時仰視讀數(shù)

②酸性KMnO4溶液滴定亞硝酸鈉溶液的離子方程式為___________________。

③該樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機化合物M是一種藥品輔料的中間體,下圖是該有機化合物的合成線路。請回答下列問題。

已知: i.

ii.兩種或兩種以上的單體發(fā)生的加聚反應(yīng)稱為共聚反應(yīng),如:

1A的結(jié)構(gòu)簡式是_________

2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_________

3)合成線路①~⑤中屬于氧化反應(yīng)的有_________(填序號)。

4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_________。

5)若1mol D2mol HCHO反應(yīng),該反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是_________。

6)反應(yīng)⑧的反應(yīng)物及反應(yīng)條件是_________。

7)合成線路中⑦~⑨的目的是_________。

8)在一定條件下,FL按物質(zhì)的量之比1 : 1發(fā)生共聚反應(yīng)合成M,其鏈節(jié)中不含碳碳雙鍵,且除苯環(huán)外不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),則M的結(jié)構(gòu)簡式是_________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國科學(xué)家研制出一種能在室溫下高效催化空氣中的甲醛氧化的催化劑,其反應(yīng)如下:HCHOO2 CO2H2O。下列有關(guān)說法正確的是( )

A.反應(yīng)物和生成物都是非極性分子

B.HCHO 的空間構(gòu)型為四面體形

C.HCHOCO2 分子的中心原子的雜化類型不同

D.液態(tài)水中只存在一種作用力

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】

GaN是制造5G芯片的材料,氮化鎵和氮化鋁LED可發(fā)出紫外光;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為[Ar]____

(2)根據(jù)元素周期律,元素的電負性Ga____ (填“大于”或“小于”,下同)As。

(3)科學(xué)家合成了一種陽離子為“N5n+”,其結(jié)構(gòu)是對稱的,5N排成“V”形,每個N原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),且含有2個氮氮三鍵;此后又合成了一種含有“N5n+”化學(xué)式為“N8”的離子晶體,其電子式為____,其中的陰離子的空間構(gòu)型為____

(4)組成相似的CaF3GaCl3晶體,前者屬于離子晶體,后者屬于分子晶體。從F-Cl-結(jié)構(gòu)的不同分析其原因是________。

(5)原子晶體GaAs的晶胞參數(shù)a=xpm,它的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。該晶胞內(nèi)部存在的共價鍵數(shù)為 ___;緊鄰的As原子之間的距離為b,緊鄰的As、Ca原子之間的距離為d,則bd=____,該晶胞的密度為__g cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

①二氧化硅可與NaOH溶液反應(yīng),因此可用NaOH溶液雕刻玻璃;

明礬溶于水可水解生成Al(OH)3膠體,因此可以用明礬對自來水進行殺菌消毒;

可用蒸餾法、電滲析法、離子交換法等對海水進行淡化;

從海帶中提取碘只需用到蒸餾水、H2O2溶液和四氯化碳三種試劑;

⑤地溝油可用來制肥皂、提取甘油或者生產(chǎn)生物柴油;

⑥石英玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、淀粉、氨水的物質(zhì)類別依次為純凈物、氧化物、混合物、弱電解質(zhì)。

A. ③⑤⑥ B. ①④⑤ C. 除②外都正確 D. ③⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】四硼酸鈉的陰離子Xm-(B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法不正確的是(

A.陰離子中三種元素的第一電離能:OBH

B.Xm-中,硼原子軌道的雜化類型有sp2sp3

C.配位鍵存在于4、5原子之間和4、6原子之間

D.m=2NamX的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:SO2(g)2CO(g) 2CO2(g)S(l) ΔH0,若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進行,下列有關(guān)說法正確的是(  )

A.平衡時,其他條件不變,升高溫度可提高 SO2 的轉(zhuǎn)化率

B.其他條件不變,縮小容器體積,平衡正反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變

C.平衡前,充入氬氣,容器內(nèi)壓強增大,反應(yīng)速率加快

D.平衡時,其他條件不變,分離出硫,逆反應(yīng)速率減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲烷催化裂解、氧氣部分氧化和水煤氣重整是目前制氫的常用方法。回答下列問題:

(1)甲烷隔絕空氣分解,部分反應(yīng)如下:

Ⅰ.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H1=+74.9kJ/mol

Ⅱ.6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g) H2=+531kJ/mol

Ⅲ.2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) H3=+202kJ/mol

①反應(yīng)I的△S___(填“>”或“<”)0

的 △H=______kJ/mol。

(2)CH4用水蒸氣重整制氫包含的反應(yīng)為:

Ⅰ.水蒸氣重整:

Ⅱ.水煤氣變換:

平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)如圖所示:

①為提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,除壓強、溫度外,還可采取的措施是___________(寫一條)。

②溫度高于T1℃時,CO2的物質(zhì)的量分數(shù)開始減小,其原因是___________。

T2℃時,容器中______________。

(3)甲烷部分氧化反應(yīng)為。已知甲烷部分氧化、甲烷水蒸氣重整、水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)的自然對數(shù)lnKp與溫度的關(guān)系如圖所示:

①圖中Q點時,反應(yīng)InKp=________。

②在某恒壓密閉容器中充入lmol CH41mol H2O(g)在某溫度下發(fā)生水蒸氣重整反應(yīng)達到平衡時,CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,容器總壓強為1 atm。H2的平衡分壓p(H2)=____atm;此溫度下反應(yīng)的lnKp=___(已知;ln3l.1ln4l.4)。

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同步練習(xí)冊答案