磷礦石主要以[Ca3（PO4）2?H2O]和磷灰石[Ca5F（PO4）3，Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在，圖（a）為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解裝備磷酸，圖（b）是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程：

部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下：
熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃備注
白磷44280.5
PH3-133.8-87.8難溶于水、有還原性
SiF4-90-86易水解
回答下列問題：
（1）世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的
 
%；
（2）以磷礦石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F（PO4）3反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．現(xiàn)有1t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得到85%的商品磷酸
 
t．
（3）如圖（b）所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷．爐渣的主要成分是
 
（填化學(xué)式）．冷凝塔1的主要沉積物是
 
，冷凝塔2的主要沉積物是
 
．
（4）尾氣中主要含有
 
，還含有少量的PH3、H2S和HF等．將尾氣先通入純堿溶液，可除去
 
；再通入次氯酸鈉溶液，可除去
 
．（均填化學(xué)式）
（5）相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是
 
．
考點(diǎn)：真題集萃,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題：創(chuàng)新題型,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物
分析：（1）由圖（a）可知生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的比例為：4%+96%×85%×80%=69%；
（2）以磷礦石為原料，用過量的硫酸溶解Ca5F（PO4）3可制得磷酸，根據(jù)質(zhì)量守恒書寫化學(xué)方程式；根據(jù)P元素守恒可得關(guān)系式P2O5～2H3PO4，依據(jù)此關(guān)系式計(jì)算；
（3）將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫除了反應(yīng)生成白磷之外，得到的難溶性固體是CaSiO3；根據(jù)冷卻塔1、2的溫度與白磷的熔點(diǎn)比較分析白磷的狀態(tài)；
（4）二氧化硅和HF反應(yīng)生成四氟化硅氣體，過量的焦炭不完全燃燒生成CO，因此在尾氣中主要含有SiF4、CO，還含有少量的PH3、H2S和HF等；將尾氣通入純堿溶液，SiF4、HF、H2S與碳酸鈉反應(yīng)而除去，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，可除掉強(qiáng)還原性的PH3；
（5）相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝所得產(chǎn)品純度大；
解答： 解：（1）由圖（a）可知生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的比例為：4%+96%×85%×80%=69%，
故答案為：69；
（2）以磷礦石為原料，用過量的硫酸溶解Ca5F（PO4）3可制得磷酸，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；
根據(jù)P元素守恒可得關(guān)系式P2O5～2H3PO4，142份P2O5可制取196份磷酸，1t折合含有P2O5約30%的磷灰石，含有P2O5的質(zhì)量為0.3t，所以可制得到85%的商品磷酸的質(zhì)量為
196×0.3t
142×85%
=0.49t，
故答案為：Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；
（3）將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫除了反應(yīng)生成白磷之外，得到的難溶性固體是CaSiO3；冷卻塔1的溫度是70℃，280.5℃＞t＞44℃，所以此時(shí)主要的沉積物是液態(tài)白磷；冷卻塔2的溫度是18℃，低于白磷的熔點(diǎn)，故此時(shí)的主要沉積物是固體白磷，
故答案為：CaSiO3；液態(tài)白磷；固態(tài)白磷；
（4）二氧化硅和HF反應(yīng)生成四氟化硅氣體，過量的焦炭不完全燃燒生成CO，因此在尾氣中主要含有SiF4、CO，還含有少量的PH3、H2S和HF等；將尾氣通入純堿溶液，SiF4、HF、H2S與碳酸鈉反應(yīng)而除去，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，可除掉強(qiáng)還原性的PH3，
故答案為：SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；
（5）相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但是所得產(chǎn)品純度大，雜質(zhì)少，因此逐漸被采用，
故答案為：產(chǎn)品純度高．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了化工生產(chǎn)流程圖，涉及磷礦石的主要用途、反應(yīng)原理和有關(guān)計(jì)算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生分析問題、解答問題能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列說法正確的是（　�。�
A、有化學(xué)鍵斷裂的過程一定發(fā)生化學(xué)變化
B、氯化鈉是一種電解質(zhì)，電解飽和食鹽水可制得金屬鈉
C、將pH=a的醋酸稀釋為pH=a+1的過程中，
c(CH3COOH)
c(H+)
減小
D、SiO2是酸性氧化物，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，但不與任何酸反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)密切相關(guān)．下列說法中不正確的是（　�。�
A、“硫黃姜”又黃又亮，可能是在用硫黃熏制的過程中產(chǎn)生的SO2所致
B、綠色化學(xué)的核心是從源頭上消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染
C、鐵在潮濕的空氣中放置，易發(fā)生化學(xué)腐蝕而生銹
D、華商科學(xué)家高琨在光纖傳輸信息領(lǐng)域中取得突破性成就，光纖的主要成分是高純度的二氧化硅

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大．X是原子半徑最小的元素；Y原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍；Z與X處于同一主族，W的原子序數(shù)是Y的2倍．下列敘述正確的是（　�。�
A、原子半徑的大小順序：W＞Z＞Y＞X
B、化合物Z2Y2與X2Y反應(yīng)時(shí)，Z2Y2既是氧化劑又是還原劑
C、元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱
D、由X、Y、Z、W四種元素組成的化合物對(duì)水的電離平衡一定是促進(jìn)的

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列有關(guān)綠原酸（結(jié)構(gòu)簡式如圖）的說法不正確的是（　　）
A、分子式為C16H18O9
B、1mol綠原酸最多能與8mol NaOH反應(yīng)
C、1mol綠原酸最多能與4mol H2反應(yīng)
D、能發(fā)生取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

一氧化碳被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)．
（1）高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法，相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
4CO（g）+Fe3O4（s）═4CO2（g）+3Fe（s）△H=a kJ?mol-1
CO（g）+3Fe2O3（s）═CO2（g）+2Fe3O4（s）△H=b kJ?mol-1
反應(yīng)3CO（g）+Fe2O3（s）═3CO2（g）+2Fe（s）的△H=
 
kJ?mol-1（用含a、b 的代數(shù)式表示）．
（2）電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應(yīng)得到．
第一步：2CH3OH（g）?HCOOCH3（g）+2H2（g）△H＞0
第二步：HCOOCH3（g）?CH3OH（g）+CO（g）△H＞0
①第一步反應(yīng)的機(jī)理可以用圖表示：

圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為
 
．

②在工業(yè)生產(chǎn)中，為提高CO的產(chǎn)率，可采取的合理措施有
 
．
（3）為進(jìn)行相關(guān)研究，用CO還原高鋁鐵礦石，反應(yīng)后固體物質(zhì)的X-射線衍射譜圖如右圖1示（X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同）．反應(yīng)后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽，該反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（4）某催化劑樣品（含Ni2O340%，其余為SiO2）通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì)：首先用CO將33.2g樣品在加熱條件下還原為粗鎳；然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni（CO）4（沸點(diǎn)43℃），并在180℃時(shí)使Ni（CO）4重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)．
上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為
 
．
（5）為安全起見，工業(yè)生產(chǎn)中需對(duì)空氣中的CO進(jìn)行監(jiān)測(cè)．

①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗(yàn)空氣中少量的CO．若空氣中含CO，則溶液中會(huì)產(chǎn)生黑色的Pd沉淀．每生成5.3gPd沉淀，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
 
．
②使用電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器定量檢測(cè)空氣中CO含量，其結(jié)構(gòu)如右圖2示．這種傳感器利用原電池原理，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO、NOX、碳?xì)浠衔铮┻M(jìn)行相互反應(yīng)，生成無毒物質(zhì)，減少汽車尾氣污染．
（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
尾氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)之一：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=
 
．
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，在某溫度時(shí)，按下列流程探究某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/s012345
c（NO）
（×10-4mol?L-1）		10.04.502.501.501.001.00
c（CO）
（×10-3mol?L-1）		3.603.052.852.752.702.70
請(qǐng)回答下列問題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：
①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）=
 
．
②在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
 （寫出表達(dá)式）=
 
．（寫出計(jì)算結(jié)果）
③對(duì)于該可逆反應(yīng)，通過綜合分析以上信息，至少可以說明
 
 （填字母）．
A．該反應(yīng)的反應(yīng)物混合后很不穩(wěn)定
B．該反應(yīng)體系達(dá)到平衡時(shí)至少有一種反應(yīng)物的百分含量減小
C．該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行
D．該反應(yīng)使用催化劑意義不大
（3）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔一氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)．
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
 

②工作時(shí)O2-由電極
 
流向電極
 
（填a或b）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如圖1所示，其中W的氧化物是酸雨形成的主要物質(zhì)．
（1）寫出W的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
 
．
（2）將足量X的最高價(jià)氧化物通入含Y元素的陰離子溶液中．反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（3）已知：X（s）+O2（g）═XO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-242.0kJ?mol-1
XH4（g）+2O2（g）═XO2（g）+2H2O（g）△H=-802.0kJ?mol-1
則XH4氣體分解成氫氣和X固體的熱化學(xué)方程式為
 
．
（4）ZO是由單質(zhì)X和ZO2反應(yīng)制取單質(zhì)Z的中間產(chǎn)物．隔絕空氣時(shí)，ZO與NaOH溶液反應(yīng)（產(chǎn)物含有一種固體單質(zhì)和一種鈉鹽）的化學(xué)方程式為
 
．
（5）利用原電池原理，可用W的一種氧化物、O2和H2O來制備W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物．寫出該電池負(fù)極反應(yīng)式：
 
．
（6）將W的氣態(tài)氫化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，生成氣體與HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖2所示（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)）．
①O點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為
 
．
②a點(diǎn)溶液中，c（Na+）：c（Cl-）=
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，下列表述中正確的是（　　）
A、反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2M?N
B、t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡
C、t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
D、t3后，若升高溫度則反應(yīng)速率增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案