Question

【題目】由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。
（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；固體廢棄物CaSiO3可用于。（答一條即可）
（3）反應Ⅲ需在隔絕氧氣和無水條件下進行，其原因是。
（4）CH3OH可用作燃料電池的燃料，在強酸性介質中，負極的電極反應式為。
（5）指出（VI）這一環節在工業生產上的意義。
（6）寫出由P→H3PO4的有關反應式：
①。
②。

Answer 1

【答案】
（1）（Ⅰ）、（Ⅲ）
（2）Ca3(PO4)2+5C+3SiO2 3CaSiO3+2P+5CO↑；生產水泥（磚瓦或作為建筑材料等）
（3）SiHCl3會水解，同時產生的H2 ， 與O2混合發生爆炸
（4）CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+
（5）原料的循環利用，節能減排
（6）P+O2 P2O5；P2O5+3H2O＝2H3PO4
【解析】解：（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，
所以答案是：（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↑，硅酸鈣屬于硅酸鹽，所以可以生產水泥、磚瓦或作為建筑材料等，
所以答案是：Ca3（PO4）2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；生產水泥、磚瓦或作為建筑材料等；
（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，
所以答案是：SiHCl3會水解，同時產生的H2 ， 與O2混合發生爆炸等；
（4）甲醇發生氧化反應，酸性條件下，甲醇在負極失電子生成二氧化碳與氫離子，電極反應式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ ，
所以答案是：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
（5）（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，
所以答案是：原料的循環利用，節能減排；
（6）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 ，
所以答案是：P+O2=P2O5；P2O5+3H2O=2H3PO4 ．