DOC《36.[化学——选修2：化学与技术]》

(2)以磷矿石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为 .现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得到85%的商品磷酸 t. (3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO

2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷.炉渣的主要成分是 (填化学式).冷凝塔1的主要沉积物是 ,冷凝塔2的主要沉积物是 . (4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH

3、H2S和HF等.将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;

再通入次氯酸钠溶液,可除去 .(均填化学式) (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 . 答案:(1)69;

(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;

0.49;

(3)CaSiO3;

液态白磷;

固态白磷;

(4)SiF

4、CO;

SiF

4、H2S、HF;

PH3;

(5)产品纯度高. 解:(1)由图(a)可知生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%*85%*80%=69%;

(2)以磷矿石为原料,用过量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸,根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;

根据P元素守恒可得关系式P2O5~2H3PO4,142份P2O5可制取196份磷酸,1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,含有P2O5的质量为0.3t,所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t;

(3)将SiO

2、过量焦炭与磷灰石混合,高温除了反应生成白磷之外,得到的难溶性固体是CaSiO3;

冷却塔1的温度是70℃,280.5℃>t>44℃,所以此时主要的沉积物是液态白磷;

冷却塔2的温度是18℃,低于白磷的熔点,故此时的主要沉积物是固体白磷;

(4)二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体,过量的焦炭不完全燃烧生成CO,因此在尾气中主要含有SiF

4、CO,还含有少量的PH

3、H2S和HF等;

将尾气通入纯碱溶液,SiF

4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去,次氯酸具有强氧化性,可除掉强还原性的PH3;

(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但是所得产品纯度大,杂质少,因此逐渐被采用.