Question

【題目】以Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等為原料生產(chǎn)硅膠(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH，下列工藝過程原料綜合利用率高，廢棄物少。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是________[選填：(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]。

(2)高溫下進(jìn)行的反應(yīng)(Ⅱ)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。

(3)反應(yīng)(Ⅲ)需在隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)行，其原因是____________。

(4)指出(Ⅳ)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產(chǎn)上的意義____________。

(5)寫出由P→H3PO4有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式：

①____________________________________________；

②_________________________________________。

Answer 1

【答案】 (Ⅰ)、(Ⅲ) Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑ SiHCl3會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H2與O2混合會(huì)發(fā)生爆炸等 原料可循環(huán)利用，節(jié)能減排、原料充分利用(答案合理即可) 4P＋5O22P2O5 P2O5＋3H2O(熱)===2H3PO4

【解析】(1)根據(jù)置換反應(yīng)的定義知，反應(yīng)II中反應(yīng)物中有兩種化合物，生成物中含有兩種化合物，所以不是置換反應(yīng)，反應(yīng)IV中反應(yīng)物沒有單質(zhì)，所以不是置換反應(yīng)，反應(yīng)V是化合反應(yīng)，Ⅰ、Ⅲ反應(yīng)符合置換反應(yīng)的條件，所以是置換反應(yīng)，故答案為：(Ⅰ)、(Ⅲ)；

(2)高溫條件下，磷酸鈣和碳、二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣、磷和一氧化碳，反應(yīng)方程式為：Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；故答案為：Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；

(3)R為Si，反應(yīng)Ⅲ是Si與HCl發(fā)生反應(yīng)得到SiHCl3與氫氣，由反應(yīng)Ⅳ可知，SiHCl3會(huì)水解，且生成的氫氣和氧氣在一定范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生爆炸，故需在隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)行， 故答案為：SiHCl3會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H2，與O2混合發(fā)生爆炸等；

(4)(Ⅵ)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產(chǎn)上的意義：原料的循環(huán)利用，節(jié)能減排，故答案為：原料的循環(huán)利用，節(jié)能減排；

(5)由P→H3PO4，先由磷與氧氣轉(zhuǎn)化為五氧化二磷，再與水化合得到磷酸，有關(guān)方程式為①P+O2=P2O5、②P2O5+3H2O=2H3PO4，故答案為：P+O2=P2O5；P2O5+3H2O=2H3PO4。