【題目】磷尾礦難溶于水,主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小組提出了用磷尾礦制備CaCO3、Mg(OH)2、P4和CO的方案,其工藝流程圖如下:
請回答下列問題:
(1)磷精礦[Ca5(PO4)3F]分解溫度_______________(填“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。
寫出石墨Ⅰ電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_______________,Na+向________(填寫“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)移動。
(5)CO也可由甲酸(HCOOH)制取,甲酸是易溶于水的一元弱酸。
①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____________。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
b.c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-)
c.c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-)
d.c(Na+)>c(H+)>c(HCOO-)>c(OH-)
②向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“增大”“減小”或“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+(或H+與CaO、Ca(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Ⅱ;
(5)①d;②減小
【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)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Ⅰ為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CO+O2-2e-=CO2;原電池中陽離子向正極移動,因此Na+向石墨Ⅱ移動,故答案為:CO+O2-2e-=CO2;石墨Ⅱ;
(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;d.HCOONa溶液水解顯堿性,水解程度一般較小,c(Na+)>c(HCOO-) >c(H+)>c(OH-),錯誤;故選d;
②向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-)減小,故答案為:減小。
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【題目】下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是
A.都是共價化合物
B.都是酸性氧化物,都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)
C.都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸
D.SiO2可用于制光導(dǎo)纖維,干冰可用于人工降雨
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【題目】下列各組性質(zhì)比較,不正確的是( )
A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
B.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C.穩(wěn)定性:PH3>H2S>HCl
D.原子半徑:Br>Cl>F
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【題目】下列說法正確
A.石油、煤、天然氣、油脂都屬于化石燃料
B.油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)又稱為皂化反應(yīng)
C.分子式為(C6H10O5)n的淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體
D.蔗糖是還原性糖
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【題目】山梨酸是一種常見的食物添加劑,它是一種無色針狀晶體或白色粉末,它的結(jié)構(gòu)簡式為CH3-CH=CH-CH=CH-COOH。下列關(guān)于山梨酸的敘述不正確的是
A.山梨酸易溶于乙醇
B.山梨酸能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
C.山梨酸能和乙醇反應(yīng)生成酯
D.1mol山梨酸能和金屬鈉反應(yīng)生成1mol氫氣
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【題目】合成尿素的反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(尿素)+H2O(l) △H<0 分兩步進(jìn)行:①2NH3(g)+CO2(g)→NH4COONH2(s) △H1<0 ②NH4COONH2(s) →CO(NH2)2(尿素)+H2O(l) △H2>0。下列示意圖中,能正確表示合成尿素過程中能量變化的是( )
A. B. C. D.
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【題目】(1)一種新型的熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率而備受重視,F(xiàn)用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物做電解質(zhì),一極通入CO氣體,另一極通入空氣和CO2的混合氣體,制得燃料電池。該電池工作時的負(fù)極反應(yīng)式為_____________; 熔融鹽中CO32-的物質(zhì)的量在工作時__ (填“增大”、“減少”、“不變”)。
(2)如下圖所示,A為電源,B為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D為電解槽,其電極材料及電解質(zhì)溶液見圖。關(guān)閉K1,打開K2,通電后,B的KMnO4紫紅色液滴向c端移動,則電源a端為_____極,通電一段時間后,觀察到濾紙d 端出現(xiàn)的現(xiàn)象是:___________;
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K1,關(guān)閉K2,通電一段時間后,C裝置陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(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____________。
(3)最近,又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個電極通入空氣,另一個電極通入汽油蒸汽。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3(Y:釔)的ZrO2(Zr:鋯)固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2—離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油,①電池的正極反應(yīng)式為________;②放電時固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動方向是向_______極移動(填正或負(fù))。
(4)某同學(xué)利用反應(yīng)Cu+2H+=Cu2++H2↑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來制取氯化銅溶液。該同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置應(yīng)該為______。(填“原電池”或“電解池”)。
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【題目】水體富營養(yǎng)化可導(dǎo)致赤潮、水華等水污染現(xiàn)象。下列與水體富營養(yǎng)化密切相關(guān)的元素是
A. C B. O C. P D. S
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