中和法生产 N a _ 2 H P O _ 4 · 1 2…——2024 高考化学第 11 题答案解析

2024_省自主命题(湖南)

2024 湖南 第 11 题 单选题 区分题
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11. 中和法生产 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { H P O } _ { 4 } \cdot 1 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的工艺流程如下:

已知:① $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ 的电离常数: $\mathrm { K } _ { 1 } = 6 . 9 \times 1 0 ^ { - 3 }$ $\mathrm { K } _ { \gamma } = 6 . 2 \times 1 0 ^ { - 8 }$ $\mathrm { K } _ { \scriptscriptstyle 3 } = 4 . 8 \times 1 0 ^ { - 1 3 }$

② $\mathrm { N a } , \mathrm { H P O } _ { \scriptscriptstyle 4 } \cdot 1 2 \mathrm { H } , \mathrm { O }$ 易风化。

下列说法错误的是

A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入 $\mathrm { N a } , \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液
B. “调 $\mathrm { p H } ^ { \prime \prime }$ 工序中X 为 $\mathrm { N a O H }$ 或 $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$
C. “结晶”工序中溶液显酸性
D. “干燥”工序需在低温下进行
参考答案

C

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【答案】C

【解析】

【分析】 $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 先发生反应,通过加入 X 调节 $\mathsf { p H }$ ,使产物完全转化为 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { H P O } } _ { 4 }$ ,通过结晶、过滤、干燥,最终得到 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { H P O } _ { 4 } \cdot 1 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 成品。

【详解】A.铁是较活泼金属,可与 $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ 反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液,A 项正确;

B.若“中和”工序加入 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 过量,则需要加入酸性物质来调节 pH,为了不引入新杂质,可加入$\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ ;若“中和”工序加入 $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ 过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入$\mathrm { N a O H }$ ,所以“调 $\mathrm { p H } ^ { \prime \prime }$ 工序中 X 为 NaOH 或H $\mathrm { _ { 3 } P O _ { 4 } }$ ,B项正确;

C.“结晶”工序中的溶液为饱和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { H P O } } _ { 4 }$ 溶液,由已知可知 $\mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P O } _ { 4 }$ 的 $\mathrm { K } _ { \circ } { = } 6 . 2 { \times } 1 0 ^ { - 8 }$ $\mathrm { K } _ { \ast } = 4 . 8 \times 1 0 ^ { - 1 3 }$ 则 $\mathrm { H P O } _ { 4 } ^ { 2 - }$ 的水解常数 $\mathrm { K _ { h } } = \frac { \mathrm { K _ { w } } } { \mathrm { K _ { a 2 } } } = \frac { 1 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 4 } } { 6 . 2 { \times } 1 0 ^ { - 8 } } \approx 1 . 6 { \times } 1 0 ^ { - 7 }$ ,由于 $\mathrm { K } _ { \mathrm { h } } > \mathrm { K } _ { 3 }$ ,则 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { H P O } } _ { 4 }$ 的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;

D.由于 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { H P O } _ { 4 } \cdot 1 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D 项正确;故选 C。

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