Question

11．工業(yè)磷酸一銨（ NH₄ H₂PO₄）是一種很好的阻燃、滅火劑，廣泛用于木材、紙張、織物的阻燃，纖維加工和染料工業(yè)的分散劑等．如圖是實(shí)驗(yàn)室用磷礦石（主要成分Ca₅F（ PO₄）及禽SO₄的廢氣，模擬 工業(yè)濕法制備磷酸并用于制備干燥磷酸一銨的工藝流程：

已知：磷酸二氫鹽的溶解性類(lèi)似于硝酸鹽，磷酸一氫鹽和磷酸正鹽的溶解性類(lèi)似于碳酸鹽．
（1）將下列物質(zhì)加入氣體Y的水溶液中，不能發(fā)生反應(yīng)的是B（填編號(hào)）．
A．SiO₂   B．稀鹽酸    C．NaOH溶液    D．Na₂ SiO₃溶液
（2）寫(xiě)出溶液x中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Ca（H₂PO₄）₂+2SO₂+O₂+6H₂O=4H₃PO₄+2CaSO₄•2H₂O
（3）操作l用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯
（4）系列操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 過(guò)濾、干燥
（5）通人NH₃時(shí)，要控制到合適的pH，理由是若NH₃少，則產(chǎn)率低；若NH₃多，則易生成（NH₄）₂HPO₄或（NH₄）₃PO₄
（6）為測(cè)量產(chǎn)品中磷酸一銨的純度，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：稱(chēng)取6.0g樣品，將樣品用足量的水溶解后，滴加過(guò)量的Ba（OH）₂溶液（假設(shè)其它雜質(zhì)不與Ba（OH）₂反應(yīng)）；過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量固體的質(zhì)量為15.0g．試計(jì)算樣品的純度（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)磷礦石的主要成分Ca₅F（ PO₄）₃知Y是HF，其水溶液可與SiO₂反應(yīng)生成SiF₄和H₂O，與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，與Na₂SiO₃反應(yīng)生成H₂SiO₃，進(jìn)而生成SiF₄和H₂O，與鹽酸不反應(yīng)；
（2）根據(jù)磷酸二氫鹽的溶解性類(lèi)似于硝酸鹽知溶液X含Ca（H₂PO₄）₂，溶液x中發(fā)生的反應(yīng)可以認(rèn)為是SO₂、O₂和H₂O反應(yīng)生成硫酸，而后硫酸與Ca（H₂PO₄）₂反應(yīng)生成石膏和H₃PO₄（乙），乙與氨氣反應(yīng)生成NH₄ H₂ PO₄；
（3）操作1是過(guò)濾，結(jié)合過(guò)濾操作和步驟分析需要的儀器；
（4）蒸發(fā)濃縮與過(guò)濾之間的操作是冷卻結(jié)晶，過(guò)濾后是洗滌、干燥；
（5）若NH₃少，則產(chǎn)率低；若NH₃多，則易生成（NH₄）₂HPO₄或（NH₄）₃PO₄，故需控制合適的pH；
（6）依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算 2NH₄H₂PO₄～Ba₃（PO₄）₂；

解答 解：（1）根據(jù)磷礦石的主要成分Ca₅F（ PO₄）₃知Y是HF，
A、HF其水溶液可與SiO₂反應(yīng)生成SiF₄和H₂O，故A不選；
B、與鹽酸不反應(yīng)，故B選；
C、與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，故C不選；
D、與Na₂SiO₃反應(yīng)生成H₂SiO₃，進(jìn)而生成SiF₄和H₂O，故D不選，
故答案為：B；
（2）根據(jù)磷酸二氫鹽的溶解性類(lèi)似于硝酸鹽知溶液X含Ca（H₂PO₄）₂，溶液x中發(fā)生的反應(yīng)可以認(rèn)為是SO₂、O₂和H₂O反應(yīng)生成硫酸，而后硫酸與Ca（H₂PO₄）₂反應(yīng)生成石膏和H₃PO₄（乙），乙與氨氣反應(yīng)生成NH₄ H₂ PO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Ca（H₂PO₄）₂+2SO₂+O₂+6H₂O=4H₃PO₄+2CaSO₄•2H₂O，
故答案為：2Ca（H₂PO₄）₂+2SO₂+O₂+6H₂O=4H₃PO₄+2CaSO₄•2H₂O；
（3）操作1是過(guò)濾，用到漏斗、玻璃棒、燒杯，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；
（4）系列操作為：蒸發(fā)濃縮與過(guò)濾之間的操作是冷卻結(jié)晶，過(guò)濾后是洗滌、干燥，
故答案為：冷卻結(jié)晶，干燥；
（5）通人NH₃時(shí)，要控制到合適的pH，理由是，若NH₃少，則產(chǎn)率低；若NH₃多，則易生成（NH₄）₂HPO₄或（NH₄）₃PO₄，故需控制合適的pH，
故答案為：若NH₃少，則產(chǎn)率低；若NH₃多，則易生成（NH₄）₂HPO₄或（NH₄）₃PO₄；
（6）結(jié)合磷酸根守恒得到計(jì)算關(guān)系，設(shè)磷酸一氨質(zhì)量為X
 2NH₄H₂PO₄～Ba₃（PO₄）₂ 
230            601

X             15.0g
得到X=5.7g
樣品的純度=$\frac{5.7g}{6.0g}$×100%=95.0%，
故答案為：95.0%；

點(diǎn)評(píng) 本題是工藝流程題，考查反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)基本操作、條件控制、純度計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．