【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;卮鹣铝袉栴}:
I.直接法
(1)氣體X為___________(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”是___________________________________;
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______________________;
Ⅲ.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)在_____室(填標(biāo)號(hào))可得到KH2PO4;寫出產(chǎn)生ClO3-的電極反應(yīng)式______________。
【答案】HCl 有(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】
Ⅰ.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,陽離子鉀離子通過陽離子交換膜進(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。
Ⅰ.(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(濃)+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,通過蒸餾將甲醇與K2SO4的水溶液分離,得到K2SO4;
Ⅱ.(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;
Ⅲ.C室連接電源負(fù)極,作陰極,獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),陽離子K+通過陽離子交換膜進(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-則通過陰離子交換膜進(jìn)入A室,在A室Cl-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。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CaF2、CaC2都是工業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì);卮鹣铝袉栴}:
(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HF與BF3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:
①CaF2晶胞中,Ca2+的配位數(shù)為___________個(gè)。
②“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A、B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)”為(________________________,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):MnO2+2Clˉ+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O
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) 來源: 題型:
【題目】21世紀(jì)是海洋開發(fā)與利用的世紀(jì)。海水資源的開發(fā)利用具有十分廣闊的前景。海水開發(fā)利用的流程圖如下:
回答下列問題:
(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)將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____________________________
a.NaOH溶液 b.稀硫酸 c. 溶液 d. 溶液 e. 溶液 f.鹽酸
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【題目】下列說法中正確的是( )
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 的 NaOH 溶液等體積混合,溶液顯中性
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【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)部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。北京化工大學(xué)新開發(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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【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)待(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c∶b=________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 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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