【题目】磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效复合肥。工业上以磷精矿[主要成分是Ca3(PO4)2,还含有少量Fe2O3、CaF2等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾的流程如图:
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已知:①TBP、D2EHPA、TOA都是难溶于水的液态有机物,对萃取特定物质有较强的选择性,常用作萃取剂。
②萃取剂TBP对H3PO4和Fe3+有较强的萃取作用,但对Ca2+有一定的萃取作用。
③萃取剂D2EHPA仅对Fe3+有较强的萃取作用。
回答下列问题:
(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为______。
(2)“除氟”时发生反应的化学方程式为______。
(3)“目的1”是______。
(4)“目的2”分离出的有机层中除H3PO4外,还有少量某金属阳离子。去除有机层中该阳离子的方法是用含H2SO4的磷酸洗涤,反应的离子方程式为______。
(5)“反应”时先在磷酸中加入KCl,再加入TOA,TOA的作用是______。
(6)“反应”中,TOA的用量会影响溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分数δ(含磷元素微粒占全部含磷粒子的物质的量分数)随pH的变化如图所示。
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“反应”中,当pH=______(填选“2.2”、“4.5”、“9.5”或“12.4”)时,停止加入TOA。
【答案】Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 除去磷酸中含有的Fe3+
水相中存在KCl+H3PO4
HCl+KH2PO4,加入TOA将HCl转移到有机层,平衡向正反应方向移动,有利于KH2PO4生成 4.5
【解析】
以磷精矿[主要成分是Ca3(PO4)2,还含有少量Fe2O3、CaF2等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾,由流程可知,加盐酸发生Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、CaF2+2HCl=CaCl2+2HF,加入活性二氧化硅发生SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,D2EHPA仅对Fe3+有较强的萃取作用可除去磷酸中含有的Fe3+,分液取水层加TBP萃取H3PO4,分液取有机层蒸馏分离出磷酸,加入KCl与稀磷酸生成KH2PO4,再加入有机碱-三辛胺(TOA)分离,对水层结晶可得KH2PO4产品,以此来解答。
(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4;
(2)HF能与二氧化硅反应,则“除氟”时发生反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(3)由于萃取剂D2EHPA仅对Fe3+有较强的萃取作用,因此“目的1”是除去磷酸中含有的Fe3+;
(4)“目的2”分离出的有机层中除H3PO4外,还有少量某金属阳离子钙离子。去除有机层中该阳离子的方法是用含H2SO4的磷酸洗涤,反应的离子方程式为
;
(5)“反应”时先在磷酸中加入KCl,再加入TOA,由于水相中存在KCl+H3PO4
HCl+KH2PO4,加入TOA将HCl转移到有机层,平衡向正反应方向移动,有利于KH2PO4生成;
(6)由图可知,B为产物
的量,随着pH的增大,
的量增大,当pH=4.5时,
最多,pH再生高,不利于
的生成,故pH=4.5,停止加入TOA。
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【题目】A是一种信息材料的添加剂,在相同条件下,A蒸气是同体积氢气质量的88.25倍。在A分子中各元素质量分数分别为w(C)=54.4%,w(H)=7.4%,w(O)=18.1%,w(Cl)=20.1%,A在不同条件下可发生如图所示的一系列变化。
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请回答下列问题:
(1)A的分子式为__________。
(2)D分子含有的官能团是________________。
(3)上述转换关系的化学方程式中,属于水解反应的有________个(填数字)。
(4)写出化学方程式:
①A和稀硫酸共热:____________________________________________________;
②E氧化成G:__________________________________________________;
③F与氢氧化钠醇溶液共热:__________________________________________。
(5)与B互为同分异构体的且属于链状酯的物质共有____种。
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【题目】下列分子或离子中键角由大到小排列的是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl4+ ⑤HgCl2
A.⑤④①②③B.⑤①④②③C.④①②⑤③D.③②④①⑤
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【题目】硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,受热易分解。层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如图所示),则下列有关说法中正确的是
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A.正硼酸晶体属于原子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键D.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
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【题目】A是一种信息材料的添加剂,在相同条件下,A蒸气是同体积氢气质量的88.25倍。在A分子中各元素质量分数分别为w(C)=54.4%,w(H)=7.4%,w(O)=18.1%,w(Cl)=20.1%,A在不同条件下可发生如图所示的一系列变化。
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请回答下列问题:
(1)A的分子式为__________。
(2)D分子含有的官能团是________________。
(3)上述转换关系的化学方程式中,属于水解反应的有________个(填数字)。
(4)写出化学方程式:
①A和稀硫酸共热:____________________________________________________;
②E氧化成G:__________________________________________________;
③F与氢氧化钠醇溶液共热:__________________________________________。
(5)与B互为同分异构体的且属于链状酯的物质共有____种。
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【题目】某有机物A(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,是一种常用的食品添加剂。该化合物具有如下性质:
(i)在25℃时,电离平衡常数K=3.9×10-4,K2=5.5×10-6
(ii)A+RCOOH(或ROH)![]()
有香味的产物
(iii)1molA
慢慢产生1.5mol气体
(iv)核磁共振氢谱说明A分子中有5种不同化学环境的氢原子与A相关的反应框图如下:
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(1)依照化合物A的性质,对A的结构可作出的判断是___。
a.确信有碳碳双键 b.有两个羧基 c.确信有羟基 d.有-COOR官能团
(2)写出A、F的结构简式:A:__、F:__。
(3)写出A→B、B→E的反应类型:A→B___、B→E__。
(4)写出以下反应的反应条件:E→F第①步反应__。
(5)在催化剂作用下,B与乙二醇可发生缩聚反应,生成的高分子化合物用于制造玻璃钢。写出该反应的化学方程式:__。
(6)写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式:___。
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【题目】硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
(1)工业制硫酸铜的方法很多。
① 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是________,此法的最大缺点是__________。
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:
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稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_________________;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是___________________;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是______________。
(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示:
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①吸收塔中发生反应的化学方程式是_______________________。
② 有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间,生产效率较高。当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是________________。
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【题目】373K时,某 1L密闭容器中加入2mol NH3发生如下可逆反应:2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)。其中物质H2的物质的量变化如下图所示。
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(1)前20 s内NH3(g)的平均反应速率为___________;
(2)373K时该反应的平衡常数的值为______________;
(3)若在此平衡体系中再加入1mol的NH3,与原平衡比较,新平衡时NH3的转化率______(填“增大”或“减小”,下同),NH3的平衡浓度_________。
(4)将原平衡升温至473K,重新达平衡时(其他条件不变),H2的平衡浓度为NH3的2倍,该反应的正反应为_________(填“放热反应”或“吸热反应”),为增大平衡体系中H2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)______。
a.升高温度 b.扩大容器的体积 c.加入合适的催化剂 d.再充入N2
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【题目】某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
| 30% H2O2 | 15% H2O2 | 10% H2O2 | 5% H2O2 |
无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
无催化剂、加热 | 360 | 480 | 540 | 720 |
MnO2催化剂、加热 | 10 | 25 | 60 | 120 |
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、___________、____________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________________。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%(密度为1.0g/cm3)的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
实验 序号 | 催化剂(MnO2) | 操作 情况 | 观察结果 | 反应完成 所需的时间 |
A | 粉末状 | 混合不振荡 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 5span>分钟 |
B | 块状 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30分钟 |
① 写出H2O2发生分解的化学反应方程式________________。求出实验A中H2O2在5分钟内的平均反应速率________________。(结果保留小数点后两位数字)
② 实验结果说明催化剂作用的大小与____________________有关。
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