據報道，**二*鉀(KH2PO4)大晶體已應用於我國研製的巨型激光器“神光二號”中。利用**灰石(化學式為Ca...

來源：國語幫 1.88W

問題詳情：

據報道，**二*鉀(KH2PO4)大晶體已應用於我國研製的巨型激光器“神光二號”中。利用**灰石(化學式為Ca5P3FO12)製備**二*鉀的工藝流程如下圖所示(部分流程步驟已省略)：

已知萃取的主要反應原理：KCl+H3PO4KH2PO4+HCl；其中，反應產生的HCl易溶於有機萃取劑。

請回答下列問題：

(1)流程中將**灰石粉碎的目的是__________________________________。

(2)不能使用二氧化硅陶瓷材質的沸騰槽的主要原因是____________(用化學方程式表示)。

(3)副產品N的化學式是____________；在得到KH2PO4晶體的一系列*作Ⅲ，其主要包括____________、過濾、洗滌、乾燥等。

(4)若用1000kg質量分數為50.4%的**灰石(化學式為Ca5P3FO12，摩爾質量為504g/mol)來製取**二*鉀晶體，其產率為80%，則理論上可生產KH2PO4(摩爾質量為136g/mol)的質量為_______kg。

(5)電解法制備KH2PO4的裝置如圖所示．該電解裝置中，a 區屬於_______區(填“陽極”或“*極”)，*極區的電極反應式是________________。

(6)工業上還可以用**灰石與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白*，同時逸出SiF4和CO,該反應的化學方程式為________________________________________。

【回答】

增大**灰石與稀硫*反應的接觸面積,加快化學反應速率 4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O NH4Cl 蒸發濃縮、冷卻結晶 326.4kg *極 2H＋＋2e－＝H2↑ 4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑

【解析】

**灰石(化學式為Ca5P3FO12)粉碎後加入濃硫*，反應生成***、硫*鈣、**等，加入*化鉀後用有機萃取劑，KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，反應產生的HCl易溶於有機萃取劑，有機相中含有*化*，加入氨水反應生成*化銨，因此副產品主要為*化銨，水相中含有KH2PO4，經過一系列*作得到KH2PO4晶體。

【詳解】

(1)流程中將**灰石粉碎，可以增大**灰石與稀硫*反應的接觸面積，加快化學反應速率，故*為增大**灰石與稀硫*反應的接觸面積，加快化學反應速率；

(2)根據流程圖，反應中生成了***，***能夠與二氧化硅反應，因此不能使用二氧化硅陶瓷材質的沸騰槽，故*為4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O；

(3)根據上述分析，副產品N的化學式為NH4Cl；在得到KH2PO4晶體的一系列*作Ⅲ為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、乾燥等，故*為NH4Cl；蒸發濃縮、冷卻結晶；

(4)1000kg質量分數為50.4%的**灰石(化學式為Ca5P3FO12)中含有Ca5P3FO12的質量為504kg，根據P元素守恆，理論上可生產KH2PO4的質量為504kg×80%×÷=326.4 kg，故*為326.4 kg；

(5)根據圖示，應該在a區生成KH2PO4，則鉀離子由b區移向a區，則a 區屬於*極區；*極上*離子放電生成*氣，電極反應式為2H＋＋2e－＝H2↑，故*為*極；2H＋＋2e－＝H2↑；

(6)用**灰石與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白*，同時逸出SiF4和CO，反應的化學方程式為4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑，故*為4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑。