磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5（PO4）3（OH），还含有Ca5（PO4）3F和有机碳等。
溶解度：Ca5（PO4）3（OH）＜CaSO4•0.5H2O
（1）上述流程中能加快反应速率的措施有 研磨，加热研磨，加热。
（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5（PO4）3（OH）+3H2O+10H2SO4 △ 10CaSO4•0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4＜＜H2SO4（填“＞”或“＜”）。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同。 同一周期，从左到右，半径逐渐减小，得电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，所以H3PO4的酸性小于H2SO4的酸性同一周期，从左到右，半径逐渐减小，得电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，所以H3PO4的酸性小于H2SO4的酸性。
（3）酸浸时，磷精矿中Ca5（PO4）3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去，写出生成HF的化学方程式
：2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O △ 10CaSO4•12H2O+6H3PO4+2HF2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O △ 10CaSO4•12H2O+6H3PO4+2HF。
（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：温度高于80℃时，H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降温度高于80℃时，H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO2-4残留，原因是 CaCO3与多余的硫酸反应生成的CaSO4微溶CaCO3与多余的硫酸反应生成的CaSO4微溶；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是 BaCO3+SO2-4+2H3PO4═BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO-4BaCO3+SO2-4+2H3PO4═BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO-4。
（6）取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol•L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL．精制磷酸中H3PO4的质量分数是 0.049bca×100%0.049bca×100%（已知：H3PO4摩尔质量为98 g•mol-1）
△
△
1
2
△
1
2
SO
2
-
4
SO
2
-
4
PO
-
4
SO
2
-
4
PO
-
4
0
.
049
bc
a
×
100
%
0
.
049
bc
a
×
100
%
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】研磨，加热；＜；同一周期，从左到右，半径逐渐减小，得电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，所以H3PO4的酸性小于H2SO4的酸性；2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO4•H2O+6H3PO4+2HF；温度高于80℃时，H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降；CaCO3与多余的硫酸反应生成的CaSO4微溶；BaCO3++2H3PO4═BaSO4+CO2↑+H2O+2H2；
△
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2
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-
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PO
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：906引用：6难度：0.7
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
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（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
