Trong công nghiệp người ta điều chế axit photphoric có độ tinh khiết cao bằng cách nào sau đây

Trang chủ

Sách ID

Khóa học miễn phí

Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023

Hóa chất nào sau đây có thể sử dụng để phân biệt dung dịch HNO3 và H3PO4 ?

Trong phòng thí nghiệm, axit photphoric được điều chế bằng phản ứng :

Nhóm chỉ gồm các muối trung hoà là :

Thuốc thử để nhận biết các dung dịch : HCl, NaCl, Na3PO4, H3PO4 là

Hãy cho biết 2 chất nào sau đây không tác dụng với nhau ?

Khi cho H3PO4 tác dụng với NaOH tỉ lệ số mol 1:2. Muối thu được là

Để nhận biết ion PO43- trong dung dịch muối, người ta dùng thuốc thử là

Câu hỏi: Điều chế H3PO4 trong công nghiệp

Lời giải:

Axit photphoric trong công nghiệp được sản xuất chủ yếu qua hai phương pháp đó là quá trình nhiệt và quá trình ẩm ướt. Cụ thể như sau

-Quá trình nhiệt hay còn gọi là phương pháp khô: H3PO4 thu được bằng cách đốt phospho nguyên tố để tạo phospho pentaoxit, sau đó được hòa tan trong axit phosphoric loãng. Qua quá trình đốt phospho trong lò điện thì mọi tạp chất đã bị loại bỏ vì vậy ta sẽ thu được H3PO4 vô cùng tinh khiết.

P→ P2O5→ H3PO4

4P + 5O2→ 2P2O5

P2O5 + 3H2O→ 2 H3PO4

-Phương pháp ướt hay còn gọi là phương pháp trích ly:Đây là cách dùng axit sunfuric để phân huỷ khoáng calcium phosphate, thường được tìm thấy trong tự nhiên như quặng apatit. Phản ứng là:

Ca3[PO4]2 + 3H2SO4 đặc→ 3CaS O4 + 2 H3PO4 [t0]

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về H3PO4 nhé.

1. Cấu tạo phân tử

-Công thức cấu tạo:

2.Tính chất vật lý củaH3PO4:

-Axit photphoric là mộtaxit vô cơ chứaphốt phokhông màu, không mùi.

-Axit photphoric xuất hiện dưới dạng chất lỏng trong suốt không màu hoặc chất rắn kết tinh trong suốt.Chất rắn nguyên chất nóng chảy ở 42,35 ° C và có khối lượng riêng là 1,834 g / cm3.Chất lỏng thường là dung dịch nước 85%.Vận chuyển dưới dạng cả chất rắn và chất lỏng.Ăn mòn kim loại và mô.

3.Tính chất hóa học của H3PO4

a. Tính oxi hóa – khử

-Axít photphoric khó bị khử [do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric], không có tính oxi hóa.

b. Tính axit:Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:

⇒ nấc 1 > nấc 2 > nấc 3.

⇒ Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.

⇒ Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

H3PO4+ NaOH→ NaH2PO4+ H2O

H3PO4+ 2NaOH→ NaH2PO4+ 2H2O

H3PO4+ 3NaOH→ Na3PO4+ 3H2O

c. Các phản ứng có tác dụng nhiệt

-H3PO4 bị nhiệt phân ở 200 - 250 C thành H4P2O7 [Axit điphotphoric]theo phương trình:

2 H3PO4 → H4P2O7 +H2O

-Nhiệt phân H3PO4 ở 400 – 500 C thành HPO3 [Axit metaphotphoric]theo phương trình:

H4P2O7 → 2HPO3 +H2O

4. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

P + 5HNO3→ H3PO4+ H2O + 5NO2

b. Trong công nghiệp

-Cho H2SO4đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca3[PO4]2+ 3H2SO4→ 3CaSO4+ 2H3PO4

-Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp.

-Để điều chế H3PO4có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5rồi cho P2O5tác dụng với nước:

4P + 5O2→ 2P2O5

P2O5+ 3H2O→ 2H3PO4

5. Ứng dụng

- Một lượng lớn axit photphoric dùng để điều chế các muối photphat và sản xuất phân lân.

Trong công nghiệp, để sản xuất H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao, người ta làm cách nào sau đây?

A.

Cho photpho tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng.

B.

Cho dung dịch H2SO4 đặc, nóng tác dụng với quặng apatit.

C.

Cho dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng tác dụng với quăng photphorit.

D.

Đốt cháy photpho trong oxi dư, cho sản phẩm tác dụng với nước.

Trong công nghiệp, để điều chế axit photphoric có độ tinh khiết và có nồng độ cao người ta thường:

A.

cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit.

B.

cho P tác dụng với HNO3 đặc, nóng.

C.

đốt cháy P trong oxi dư, cho sản phẩm tác dụng với nước.

D.

nung hỗn hợp Ca3[PO4]2, SiO2 và C trong lò điện ở 20000C.