3.工業(yè)上用氟磷灰石[Ca5F(PO4)3]制白磷(P4)的簡(jiǎn)略流程圖如圖:
部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)(數(shù)據(jù))如下:
物質(zhì) |
熔點(diǎn)/℃ |
沸點(diǎn)/℃ |
溶解性 |
部分化學(xué)性質(zhì) |
白磷(P4) |
44 |
280.5 |
難溶于水 |
著火點(diǎn)低,在空氣中易自燃 |
PH3 |
-133.8 |
-87.5 |
微溶于水 |
有強(qiáng)還原性,在空氣中易自燃 |
SiF4 |
-90 |
-86 |
|
易水解,生成HF和H4SiO4 |
Ka(HF) |
Ka1(H2S) |
Ka2(H2S) |
Ka1(H2CO3) |
Ka2(H2CO3) |
3.6×10-4 |
1.0×10-7 |
1.0×10-12 |
4.3×10-7 |
5.6×10-11 |
回答下列問(wèn)題:
(1)氟磷灰石中磷的化合價(jià)為
。
(2)實(shí)驗(yàn)室中的白磷通常保存在
中,“冷凝塔1”中白磷呈
態(tài)。
(3)“爐料”的成分是二氧化硅、過(guò)量焦炭和氟磷灰石的混合物,高溫反應(yīng)生成CaSiO
3(爐渣)、白磷、SiF
4以及另一種氣體,“電爐”中發(fā)生該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(4)尾氣中含有PH
3、H
2S、HF和SiF
4?!跋礆庋b置1”可除去H
2S、HF及
(填化學(xué)式,下同),除去H
2S的離子反應(yīng)方程式為
;“洗氣裝置2”可除去
。
(5)用10噸含磷量(以P
2O
5%計(jì))為40%的氟磷灰石礦生產(chǎn)白磷,若生產(chǎn)過(guò)程中磷的損耗為10%,則可制得白磷
噸(保留3位有效數(shù)字)。