Question

【題目】以Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等為原料生產硅膠(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。

請回答下列問題：

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

(2)高溫下進行的反應(Ⅱ)的化學方程式為_______________________________________________________。

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

(4)指出(Ⅳ)這一環節在工業生產上的意義____________。

(5)寫出由P→H3PO4有關化學反應方程式：

①____________________________________________；

②_________________________________________。

Answer 1

【答案】 (Ⅰ)、(Ⅲ) Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑ SiHCl3會水解，同時產生的H2與O2混合會發生爆炸等 原料可循環利用，節能減排、原料充分利用(答案合理即可) 4P＋5O22P2O5 P2O5＋3H2O(熱)===2H3PO4

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

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

(3)R為Si，反應Ⅲ是Si與HCl發生反應得到SiHCl3與氫氣，由反應Ⅳ可知，SiHCl3會水解，且生成的氫氣和氧氣在一定范圍內會產生爆炸，故需在隔絕氧氣和無水條件下進行， 故答案為：SiHCl3會水解，同時產生的H2，與O2混合發生爆炸等；

(4)(Ⅵ)這一環節在工業生產上的意義：原料的循環利用，節能減排，故答案為：原料的循環利用，節能減排；

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