【題目】資源的高效利用對保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案,制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其簡化流程如下:
已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
(1)950℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是___________。
(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是_____________。
(3)NH4NO3溶液能從磷礦I中浸取出Ca2+的原因是__________。
(4)在浸取液II中通入NH3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。
(5)工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25℃,101kPa時(shí):
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △H=-271kJ/mol
5CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol
則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是_________________。
【答案】
(1)CO2
(2)漏斗、燒杯、玻璃棒;
(3)NH4+ 水解使溶液呈酸性,與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2+;
(4)MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;
(5)Ca5(PO4)3F(s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g)△H=-418kJ/mol;
【解析】
試題分析:磷尾礦[主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3]在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Ⅰ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Ⅰ含有Ca2+,可生成CaCO3,磷礦Ⅱ含有Ca5(PO4)3F、MgO,加入硫酸銨浸取,浸取液Ⅱ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)題給化學(xué)工藝流程和信息①知磷尾礦[主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3]在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),故答案為:二氧化碳(CO2);
(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒,故答案為:燒杯、漏斗和玻璃棒;
(3)NH4NO3溶液中銨離子水解呈酸性,H+能從磷礦I中浸取出Ca2+,故答案為:NH4+水解使溶液呈酸性,與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2+;
(4)根據(jù)化學(xué)工藝流程判斷浸取液II的主要成分為硫酸鎂溶液,通入NH3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4,故答案為:MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;
(5)已知25℃,101kPa時(shí):①CaO(s)+H2SO4(l)═CaSO4(s)+H2O(l)△H=-271kJ/mol,②5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)═Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)△H=-937kJ/mol,
根據(jù)蓋斯定律:①×5-②得Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是
Ca5(PO4)3F (s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=-418kJ/mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是( )
①溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱 ②溴乙烷與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱
③甲烷與氯氣 ④乙炔與氯化氫在一定條件下制氯乙烯
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物,A是單質(zhì),它們有如圖反應(yīng)關(guān)系。下列說法錯誤的是( )
A.若A是大氣中含量最多的氣體,C、D是氧化物且會造成光化學(xué)污染。則D轉(zhuǎn)化成C的反應(yīng)化學(xué)方程為3NO2+H2O=2HNO3+2NO
B.若A、B、C分別為C(s)、CO(g)和CO2(g),且通過與O2(g)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)圖示的轉(zhuǎn)化。在同溫同壓且消耗含碳物質(zhì)均為1mol時(shí),反應(yīng)①、②、③的焓變依次為△H 1、△H 2、△H 3,則它們之間的關(guān)系為 △H 2=△H 1+△H 3
C.若C為一元強(qiáng)堿且陰、陽離子所含的電子數(shù)相同,D為日常生活中常用的調(diào)味品,工業(yè)上用D制備A的化學(xué)方程式2Na2O(熔融)4Na+O2↑
D.若A是應(yīng)用最廣泛的金屬。④反應(yīng)用到A,②、⑤反應(yīng)均用到同一種氣態(tài)非金屬單質(zhì)實(shí)驗(yàn)室保存D溶液的方法是加入適量鐵粉與適量鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A. 1 摩爾任何物質(zhì)都含有 6. 02×1023 個分子
B. 摩爾是國際單位制中 7 個基本物理量之一
C. 含有 6.02×1023 個氧原子的H3PO4的物質(zhì)的量是 0.25mol
D. 氧氣的摩爾質(zhì)量等于它的相對原子質(zhì)量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】煤的直接燃燒會對大氣造成嚴(yán)重污染,是霧霾形成的一個重要原因。實(shí)現(xiàn)煤的清潔利用迫在眉睫。乙醇、甲醇、尿素等均與煤化工相關(guān)。
Ⅰ.(1)將煤轉(zhuǎn)化成水煤氣可有效提高能源利用率:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3KJ/mol,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
(2)一定溫度下,在體積可變的容器中投入反應(yīng)物進(jìn)行此反應(yīng),則下列說法正確的是
A.體系中加入催化劑(其他條件保持不變),平衡不移動但反應(yīng)的ΔH 將變大
B.若正、逆反應(yīng)比值恒定,則說明平衡已建立
C.建立平衡后,加壓,氣體的平均相對分子質(zhì)量將增大
D.建立平衡后,加壓,平衡向逆方向移動,平衡常數(shù)減小
Ⅱ.乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,可以利用下列反應(yīng)制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH= a KJ/mol
在一定壓強(qiáng)下,測得上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:
(3)上述反應(yīng)的a 0(填“>”“<”或“=”)
(4)在溫度為T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,在2L密閉容器中加入一定量體系各物質(zhì),反應(yīng)的某時(shí)刻測得反應(yīng)體系中各氣體均為1mol。
①此時(shí)V(CO2)正= V(CO2)逆(填“>”“<”或“=”)
②若反應(yīng)在恒壓絕熱容器中進(jìn)行,達(dá)平衡后,CO2的物質(zhì)的量
A.大于1mol B.等于1mol C.小于1mol D.不確定
Ⅲ.CO2亦是合成尿素的重要原料,以CO2與NH3為原料合成尿素[化學(xué)式為[CO(NH2)2]的主要反應(yīng)如下,已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s) ΔH=+l59.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】分別處于第二、第三周期的主族元素A和B,它們的離子電子層結(jié)構(gòu)相差兩層,已知A處于第m族,B處于第n族,A只有正化合價(jià),則A、B的原子序數(shù)分別是( )
A.m、n
B.3、7
C.m﹣2、10﹣n
D.m+2、n+10
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2L甲氣體和1L乙氣體恰好完全反應(yīng)生成2L丙氣體(所有氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。若丙氣體的分子式是XY2,則甲、乙的分子式可能是
A.X2和Y2 B.YX2和Y2 C.X2和XY D.XY和Y2
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【題目】根據(jù)元素所在元素周期表的位置,判斷下列元素都能作為半導(dǎo)體材料的是( )
A.S,K
B.C,Al
C.Si、Ge
D.Ag、Cu
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖兩瓶體積相等的氣體,在同溫同壓時(shí)瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是
A.所含原子數(shù)相等 B.氣體密度相等
C.氣體質(zhì)量相等 D.摩爾質(zhì)量相等
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