【題目】三氯氧磷(POCl3)廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等生產(chǎn)。工業(yè)制備三氯氧磷的過程中會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品亞磷酸(H3PO3)。請(qǐng)回答下列問題:

(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯氣加熱反應(yīng)生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(2)已知亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸,則Na2HPO3溶液中,各離子濃度的大小關(guān)系為_______。

(3)常溫下,將NaOH溶液滴加到亞磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。則表示lg的是曲線______(“I”“II”),亞磷酸(H3PO3)Kal________,反應(yīng)HPO32H2OH2PO3OH的平衡常數(shù)值是____________

(4)工業(yè)上生產(chǎn)三氯氧磷的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生含磷廢水(主要成分為H3PO4H3PO3)。向廢水中先加入適量漂白粉,再加入生石灰調(diào)節(jié)pH,將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。若處理后的廢水中c(Ca2)5×106 mol·L1,則溶液中c(PO43)________mol·L1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]2×1029)

【答案】PCl3Cl2H2OPOCl32HCl c(Na)c(HPO32)c(OH)c(H2PO3)c(H) I 101.4 107.5 4×107

【解析】

(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯氣加熱反應(yīng)生成,三氯氧磷為POCl3,實(shí)際上為PCl3Cl2反應(yīng)生成PCl5,PCl5水解生成POCl3
(2)亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸,則HPO32-不能再發(fā)生電離,只能水解,使溶液呈堿性,據(jù)此分析;

(3)根據(jù)H3PO3的電離平衡常數(shù),,,則lg=lg,lg=lg,第一步電離平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步電離平衡常數(shù);

(4)根據(jù)CaSO4的溶度積常數(shù)計(jì)算。

(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯氣加熱反應(yīng)生成,三氯氧磷為POCl3,實(shí)際上為PCl3Cl2反應(yīng)生成PCl5PCl5水解生成POCl3,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:PCl3Cl2H2OPOCl32HCl;

(2)亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸,則HPO32-不能再發(fā)生電離,只能水解,使溶液呈堿性,同時(shí)考慮到水也存在電離平衡,所以溶液中c(H2PO3-)c(OH-),因此溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋?/span>c(Na+)c(HPO32-)c(OH-)c(H2PO3-)c(H+),故答案為:c(Na+)c(HPO32-)c(OH-)c(H2PO3-)c(H+)

(3)根據(jù)H3PO3的電離平衡常數(shù),,,則lg=lg,lg=lgKa1>>Ka2,則pH值相同時(shí),即縱坐標(biāo)相同時(shí),lg lg,即lg橫坐標(biāo)大,則曲線I表示的是lg曲線II表示的是 lg;,根據(jù)圖像可知當(dāng)pH=2.4時(shí),lg=1,即當(dāng)溶液中c(H+)=10-2.4mol/L時(shí),=10,則=10-2.4×10=10-1.4;反應(yīng)HPO32H2OH2PO3OH的平衡常數(shù)值,根據(jù)圖像可知當(dāng)pH=5.5時(shí),lg=-1,即當(dāng)溶液中c(H+)=10-5.5mol/L時(shí),=0.1,所以=10-5.5×0.1=10-6.5,Kh=,故答案為:I101.4;107.5;

(4)Ksp[Ca3(PO4)2]= c3(Ca2+c(PO43-),處理后的廢水中c(Ca2+)=5×10-6mol/L,則溶液中c(PO43-)=

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】已知草酸是二元弱酸,0.2 mol·L1NaHC2O4溶液顯酸性,關(guān)于NaHC2O4溶液中離子濃度關(guān)系的敘述不正確的是(  )

Ac(Na)c(HC2O4)c(C2O42)c(H2C2O4)

Bc(Na)c(HC2O4)c(C2O42)c(H2C2O4)

Cc(Na)c(H)c(HC2O4)c(C2O42)c(OH)

Dc(H)c(H2C2O4)c(C2O42)c(OH)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。最近我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了使用銅催化劑將N,N—二甲基甲酰胺(N(CH3)2NCHO,簡(jiǎn)稱DMF)轉(zhuǎn)化為三甲胺的合成路線;卮鹣铝袉栴}:

1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究單一DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程,如圖所示:

該歷程中最大能壘(活化能)=__eV,該步驟的化學(xué)方程式為__

2)該反應(yīng)變化的ΔH__0(填“<”、“>”“=”),制備三甲胺的熱化學(xué)方程式為__。

3160℃時(shí),將DMF(g)H2(g)以物質(zhì)的量之比為12充入盛有催化劑的剛性容器中,容器內(nèi)起始?jí)簭?qiáng)為p0,達(dá)到平衡時(shí)DMF的轉(zhuǎn)化率為25%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__Kp為以分壓表示的平衡常數(shù));能夠增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率同時(shí)加快反應(yīng)速率的操作是__。

4)三甲胺是魚腥臭的主要來(lái)源,是判斷海水魚類鮮度的化學(xué)指標(biāo)之一。通過傳感器產(chǎn)生的電流強(qiáng)度可以監(jiān)測(cè)水產(chǎn)品中三甲胺的含量,一種燃料電池型三甲胺氣體傳感器的原理如圖所示。外電路的電流方向?yàn)?/span>__(填“a→b”“b→a”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】錳的用途非常廣泛,以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷的碳酸鹽及SiO2雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:

已知25℃時(shí),部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:

物質(zhì)

Mn(OH)2

Co(OH)2

Ni(OH)2

Fe(OH)3

MnS

CoS

NiS

Ksp

2.1×1013

3.0×1016

5.0×1016

1.1×1036

1.0×1011

5.0×1022

1.0×1022

(1)步驟I中,為加快溶浸速率,可采取的措施是__________(至少答兩條)。

(2)步驟II中,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH5.06.0,則濾渣1的成分主要為________(填化學(xué)式);已知MnO2的作用為氧化劑,除雜1”中涉及的離子方程式為NH3·H2OHNH4+H2O、_____________、___________。

(3)步驟中,所加(NH4)2S的濃度不宜過大的原因是______________。

(4)濾液2中,c(Co2):c(Ni2)____________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:

化合物

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

1017

1017

1039

用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是加稀H2SO4H2O2溶解,鐵變?yōu)?/span>________,加堿調(diào)節(jié)pH________時(shí),鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×105 mol·L1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH________時(shí),鋅開始沉淀(假定Zn2濃度為0.1 mol·L1)。若上述過程不加H2O2后果是______________,原因是________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】無(wú)水FeCl2易吸濕、易被氧化,常作為超高壓潤(rùn)滑油的成分。某實(shí)驗(yàn)小組利用無(wú)水FeCl3和氯苯(無(wú)色液體,沸點(diǎn)132.2℃)制備少量無(wú)水FeCl2,并測(cè)定無(wú)水FeCl2的產(chǎn)率。

實(shí)驗(yàn)原理:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑

實(shí)驗(yàn)裝置:按如圖所示組裝好的裝置,檢查氣密性后,向三頸燒瓶A中加入16.76g無(wú)水FeCl3和22.5g氯苯。

回答下列問題:

(1)利用工業(yè)氮?dú)猓ê蠬2O、O2、CO2)制取純凈干燥的氮?dú)狻?/span>

①請(qǐng)從下列裝置中選擇必要的裝置,確定其合理的連接順序:a→________→上圖中的j口(按氣流方向,用小寫字母表示)。

②實(shí)驗(yàn)完成后通入氮?dú)獾闹饕康氖?/span>________

(2)裝置C中的試劑是________(填試劑名稱),其作用是________

(3)啟動(dòng)攪拌器,在約126℃條件下劇烈攪拌30min,物料變成黑色泥狀。加熱裝置A最好選用__(填字母)。

a.酒精燈 b.水浴鍋 c.電磁爐 d.油浴鍋

(4)繼續(xù)升溫,在128~139℃條件下加熱2h,混合物顏色逐漸變淺,黏度降低。該步驟中加熱溫度已經(jīng)接近或超過氯苯沸點(diǎn),但氯苯實(shí)際損失量卻非常小,其原因是________。

(5)繼續(xù)加熱1h后放置冷卻,在隔絕空氣條件下過濾出固體,用洗滌劑多次洗滌所得固體,置于真空中干燥,得到成品。若D中所得溶液恰好與25mL2.0mol·L-1NaOH溶液完全反應(yīng),則該實(shí)驗(yàn)中FeCl2的產(chǎn)率約為________(保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】科學(xué)家研發(fā)出一種新型水溶液鋰電池,采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作負(fù)極,錳酸鋰(LiMn2O4)作正極,以0.5 mol/Li2SO4 水溶液作電解質(zhì)溶液。電池充、放電時(shí),LiMn2O4Li2Mn2O4可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)該電池的說法正確的是

A. 該電池放電時(shí),溶液中的SO42-向電極b移動(dòng)

B. 該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2Li+2H2O==2LiOH+H2

C. 電池充電時(shí),外加直流電源的正極與電極a相連

D. 電池充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4 +Li+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氯磺酸(HSO3Cl)是無(wú)色液體,密度為1.79gcm-3,其沸點(diǎn)約152℃:氯磺酸有強(qiáng)腐蝕性,遇潮濕空氣生成濃烈的白霧,它屬于危險(xiǎn)品。制取氯碘酸是在常溫下將干燥的氯化氫氣體通入溶有三氧化硫的硫酸(發(fā)煙硫酸)中,氯化氫與三氧化硫化合即得氯磺酸。在實(shí)驗(yàn)室里制取氯磺酸可用如圖所示的裝置(圖中襯墊、夾持和固定儀器均已略去)。

所用到的試劑有:①密度為1.19gcm-3的濃鹽酸;②密度為1.84gcm-3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸(98.3%的濃硫酸沸點(diǎn)是338℃;③發(fā)煙硫酸;④無(wú)水氯化鈣:⑤水;⑥堿石灰。試填空:

(1)對(duì)應(yīng)儀器中應(yīng)盛入的試劑或藥品(填名稱):

a中為______,B中為______C中為______,F中為______;

(2)A中的分液漏斗下端接有的毛細(xì)管的作用是:______,若不用毛細(xì)管直接用分液漏斗注入a中液體,可能發(fā)生的現(xiàn)象是______,利用生活用品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,若將分液漏斗換為______,還能更好的控制反應(yīng)發(fā)生;

(3)寫出實(shí)驗(yàn)室制備氯磺酸的化學(xué)方程式______,一定程度時(shí)需用酒精燈在C裝置下加熱的作用是:______;

(4)如果C中的溫度計(jì)換成溫度傳感器,作用是:______;

(5)如果不加F裝置可能產(chǎn)生大量煙霧,用化學(xué)用語(yǔ)解釋原因______;

(6)F中加無(wú)水氯化鈣,F______(填有或沒有)必要加裝HCl的吸收裝置。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示。回答下列問題:

1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是__,其目的是__,此時(shí)活塞K1,K2K3的狀態(tài)為__;一段時(shí)間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為____

2)試劑A__,裝置單元X的作用是__;反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。

3)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是___。

4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。

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