【題目】磷尾礦難溶于水,主要含Ca5(PO4)3FCaCO3·MgCO3。某研究小組提出了用磷尾礦制備CaCO3、Mg(OH)2P4CO的方案,其工藝流程圖如下:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)磷精礦[Ca5(PO4)3F]分解溫度_______________(高于、低于 )950℃;

(2)NH4NO3溶液能從磷礦I中浸取出Ca2+的原因是________________,第一次浸取液用NH4NO3而不用的(NH4)2SO4原因是__________________________。

(3)磷精礦與SiO2、C發(fā)生反應(yīng)時(shí)被還原的物質(zhì)是_______________。

(4)其產(chǎn)物CO在工業(yè)上有重要的綜合應(yīng)用,現(xiàn)以CO、H2O、熔融Na2O組成的電池裝置如圖所示。

寫(xiě)出石墨電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_______________,Na+________(填寫(xiě)石墨Ⅰ”石墨Ⅱ”)移動(dòng)。

(5)CO也可由甲酸(HCOOH)制取,甲酸是易溶于水的一元弱酸。

常溫下關(guān)于1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液,下列關(guān)系不正確的是____________。

ac(H+c(OH-)1×10-14

bc(H+)+c(HCOOH)c(OH-)

cc(Na+)c(HCOOH)+c(HCOO-)

dc(Na+)c(H+)c(HCOO-)c(OH-)

1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中加水稀釋后,c(HCOOH)·c(OH-)的數(shù)值________(填寫(xiě)增大”“減小不變)。

【答案】

(1)高于;

(2)NH4+水解使溶液呈酸性,H+能從磷礦I中浸取出Ca2+(H+CaOCa(OH)2反應(yīng)生成Ca2+);CaSO4微溶于水,第一次若使用硫酸,不能完全浸取Ca2+

(3)Ca5(PO4)3F

(4)CO+O2-2e-CO2;石墨;

(5)①d減小

【解析】

試題分析:磷尾礦[主要含Ca5(PO4)3FCaCO3MgCO3]950℃下煅燒,其中碳酸鈣和碳酸鎂分解,生成氣體的成分為二氧化碳(CO2),磷礦的主要成分為Ca5(PO4)3F、CaO、MgO,NH4NO3溶液中銨離子水解呈酸性,可溶解CaO,得到的浸取液含有Ca2+,可生成CaCO3,磷礦含有Ca5(PO4)3F、MgO,加入硫酸銨浸取,浸取液含有鎂離子,可生成氫氧化鎂,磷精礦加入二氧化硅、C等,在高溫下發(fā)生4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4。

(1)根據(jù)流程圖,在950℃煅燒是磷精礦[Ca5(PO4)3F]未分解,因此磷精礦的分解溫度高于950℃,故答案為:高于;

(2)NH4+水解使溶液呈酸性,H+能從磷礦I中浸取出Ca2+CaSO4微溶于水,第一次若使用硫酸,不能完全浸取Ca2+,因此第一次浸取液用NH4NO3而不用的(NH4)2SO4,故答案為:NH4+水解使溶液呈酸性,H+能從磷礦I中浸取出Ca2+;CaSO4微溶于水,第一次若使用硫酸,不能完全浸取Ca2+;

(3)根據(jù)流程圖,磷精礦加入二氧化硅、C等,在高溫下發(fā)生4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4,反應(yīng)中P元素化合價(jià)降低,被還原,被還原的物質(zhì)是Ca5(PO4)3F,故答案為:Ca5(PO4)3F;

(4)石墨為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CO+O2-2e-CO2;原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),因此Na+向石墨移動(dòng),故答案為:CO+O2-2e-CO2;石墨

(5)①a常溫下,水的離子積常數(shù)c(H+c(OH-)1×10-14,正確;b根據(jù)質(zhì)子守恒,有c(H+)+c(HCOOH)c(OH-),正確;c根據(jù)物料守恒有c(Na+)c(HCOOH)+c(HCOO-),正確;dHCOONa溶液水解顯堿性,水解程度一般較小,c(Na+)c(HCOO-) c(H+)c(OH-),錯(cuò)誤;故選d;

1 L 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中加水稀釋后,促進(jìn)水解,c(HCOO-) 減小,溫度不變,水解常數(shù)不變,K=, c(HCOOH)·c(OH-),故答案為:減小。

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己知C裝置中溶液為Cu(NO3)2和X(NO3)2,且均為0.1mol, D裝置中的溶液為CuSO4溶液,打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,通電一段時(shí)間后,C裝置陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過(guò)電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如右圖所示。則Cu2+、X3+氧化能力由大到小的順序是__ ;D裝置C 極的電極反應(yīng)式為____________。

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