Question

【题目】由Ca3(PO4)2、SiO2 、焦炭等为原料生产硅胶（SiO2·nH2O）、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
（1）上述反应中，属于置换反应的是［选填：（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）、（Ⅴ）］。
（2）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为；固体废弃物CaSiO3可用于。（答一条即可）
（3）反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是。
（4）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为。
（5）指出（VI）这一环节在工业生产上的意义。
（6）写出由P→H3PO4的有关反应式：
①。
②。

Answer 1

【答案】
（1）（Ⅰ）、（Ⅲ）
（2）Ca3(PO4)2+5C+3SiO2 3CaSiO3+2P+5CO↑；生产水泥（砖瓦或作为建筑材料等）
（3）SiHCl3会水解，同时产生的H2 ， 与O2混合发生爆炸
（4）CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+
（5）原料的循环利用，节能减排
（6）P+O2 P2O5；P2O5+3H2O＝2H3PO4
【解析】解：（1）根据置换反应的定义知，反应II中反应物中有两种化合物，生成物中含有两种化合物，所以不是置换反应，反应IV中反应物没有单质，所以不是置换反应，反应V是化合反应，Ⅰ、Ⅲ反应符合置换反应的条件，所以是置换反应，
所以答案是：（Ⅰ）、（Ⅲ）；
（2）高温条件下，磷酸钙和碳、二氧化硅反应生成硅酸钙、磷和一氧化碳，反应方程式为：Ca3（PO4）2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑，硅酸钙属于硅酸盐，所以可以生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等，
所以答案是：Ca3（PO4）2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑；生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等；
（3）R为Si，反应Ⅲ是Si与HCl发生反应得到SiHCl3与氢气，由反应Ⅳ可知，SiHCl3会水解，且生成的氢气和氧气在一定范围内会产生爆炸，故需在隔绝氧气和无水条件下进行，
所以答案是：SiHCl3会水解，同时产生的H2 ， 与O2混合发生爆炸等；
（4）甲醇发生氧化反应，酸性条件下，甲醇在负极失电子生成二氧化碳与氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ ，
所以答案是：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
（5）（Ⅵ）这一环节在工业生产上的意义：原料的循环利用，节能减排，
所以答案是：原料的循环利用，节能减排；
（6）由P→H3PO4 ， 先由磷与氧气转化为五氧化二磷，再与水化合得到磷酸，有关方程式为①P+O2=P2O5、②P2O5+3H2O=2H3PO4 ，
所以答案是：P+O2=P2O5；P2O5+3H2O=2H3PO4 ．