题目
高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于21℃易形成2H3PO4•H2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如图(夹持装置略):P2O5-|||-CaCl-|||-毛细管 A B 接真空系统-|||-磷酸溶液-|||-b bigcirc -|||-空气 电热反-|||-浓H2SO4回答下列问题:(1)A的名称是 ____ 。B的进水口为 ____ (填“a”或“b”)。(2)P2O5的作用是 ____ 。(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ____ ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是 ____ 。(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入 ____ 促进其结晶。(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为 ____ (填标号)。A.<20℃B.30~35℃C.42~100℃(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 ____ 。
高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于21℃易形成2H3PO4•H2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如图(夹持装置略):

回答下列问题:
(1)A的名称是 ____ 。B的进水口为 ____ (填“a”或“b”)。
(2)P2O5的作用是 ____ 。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ____ ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是 ____ 。
(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入 ____ 促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为 ____ (填标号)。
A.<20℃
B.30~35℃
C.42~100℃
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 ____ 。

回答下列问题:
(1)A的名称是 ____ 。B的进水口为 ____ (填“a”或“b”)。
(2)P2O5的作用是 ____ 。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ____ ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是 ____ 。
(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入 ____ 促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为 ____ (填标号)。
A.<20℃
B.30~35℃
C.42~100℃
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 ____ 。
题目解答
答案
解:(1)由仪器构造可知,仪器A为圆底烧瓶,仪器B为直形冷凝管,泠凝水应从b口进、a口出,形成逆流冷却,使冷却效果更好,
故答案为:圆底烧瓶;b;
(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此五氧化二磷的作用为干燥气体,
故答案为:干燥气体;
(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液进行搅拌,使受热均匀,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用,
故答案为:溶液沿毛细管上升的作用;
(4)升高温度能提高除水速度,而纯磷酸制备过程中要严格控制温度,水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀,
故答案为:避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀;
(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶,
故答案为:磷酸晶体;
(6)纯磷酸纯化过程中,温度低于21℃易形成2H3PO4•H2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为42∼100℃,
故答案为:C;
(7)磷酸的结构式为:
,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去,
故答案为:分子中含羟基,可与水分子间形成氢键。
故答案为:圆底烧瓶;b;
(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此五氧化二磷的作用为干燥气体,
故答案为:干燥气体;
(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液进行搅拌,使受热均匀,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用,
故答案为:溶液沿毛细管上升的作用;
(4)升高温度能提高除水速度,而纯磷酸制备过程中要严格控制温度,水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀,
故答案为:避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀;
(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶,
故答案为:磷酸晶体;
(6)纯磷酸纯化过程中,温度低于21℃易形成2H3PO4•H2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为42∼100℃,
故答案为:C;
(7)磷酸的结构式为:

故答案为:分子中含羟基,可与水分子间形成氢键。
解析
步骤 1:仪器A的名称
根据实验装置图,仪器A的形状为圆底烧瓶,用于盛装磷酸溶液。
步骤 2:仪器B的进水口
仪器B为直形冷凝管,冷水应从下端进入,上端流出,形成逆流冷却,以提高冷却效果。
步骤 3:P_2O_5的作用
P_2O_5是一种强脱水剂,用于干燥气体,防止磷酸溶液中水分过多。
步骤 4:空气流入毛细管的作用
空气流入毛细管可以防止溶液沿毛细管上升,同时具有搅拌和加速水逸出的作用。
步骤 5:水浴加热的目的
水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀。
步骤 6:磷酸晶体结晶的促进方法
磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。
步骤 7:过滤磷酸晶体时的温度控制
纯磷酸纯化过程中,温度低于21℃易形成2H_3PO_4•H_2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为42∼100℃。
步骤 8:磷酸中少量的水极难除去的原因
磷酸的结构式为:HO $HO-d-OF$,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。
根据实验装置图,仪器A的形状为圆底烧瓶,用于盛装磷酸溶液。
步骤 2:仪器B的进水口
仪器B为直形冷凝管,冷水应从下端进入,上端流出,形成逆流冷却,以提高冷却效果。
步骤 3:P_2O_5的作用
P_2O_5是一种强脱水剂,用于干燥气体,防止磷酸溶液中水分过多。
步骤 4:空气流入毛细管的作用
空气流入毛细管可以防止溶液沿毛细管上升,同时具有搅拌和加速水逸出的作用。
步骤 5:水浴加热的目的
水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀。
步骤 6:磷酸晶体结晶的促进方法
磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。
步骤 7:过滤磷酸晶体时的温度控制
纯磷酸纯化过程中,温度低于21℃易形成2H_3PO_4•H_2O(熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为42∼100℃。
步骤 8:磷酸中少量的水极难除去的原因
磷酸的结构式为:HO $HO-d-OF$,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。