Bài tập lớn Hóa vô cơ - Axit photphoric

Nội dung text: Bài tập lớn Hóa vô cơ - Axit photphoric

1. +Bazơ. (tác dụng với oxit bazo hoặc bazo, tùy theo lượng chất tác dụng mà sản phẩm là muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.) +Muối. +Kimloại. IV.Điều chế. 1,Trong phòng thí nghiệm axit photphoric được điều chế bằng cách dùng HNO3 đặc oxi hóa photpho : P + 5 HNO3(đặc) (nhiệt)→H3PO4 + 5 NO2 + H2O. 2, Trong công nghiệp, điều chế H3PO4 bằng phương pháp trích li (phân huỷ quặng photphat bằng axit sunfuric) hay bằng phương pháp nhiệt (khử quặng bằng photphat đến P, oxi hoá P thành P2O5, hấp thụ bằng nước). a. Phương pháp nhiệt luyện: Ðiều chế H3PO4 bằng cách Oxi hóa Photpho trong không khí : 4P + 5O2 = 2P2O5 2P2O5 + H2O = 2HPO3 Acid metaPhotphoric HPO3 + H2O = H3PO4 Acid octoPhotphoric Photpho rắn đưa vào thùng (1) để nấu chảy bằng hơi nước Photpho đưa lên thùng cung ứng (2) rồi đưa qua thùng hoãn xung (3) để vào vòi phun (4) của buồng đốt (5) làm bằng gạch chịu acid ,Photpho cháy trong không khí tạo thành P2O5 và HPO3 qua ống dẫn khí (6) vào tháp hydrat hóa (7).Nước hoặc acid loãng được phun trong ống (8) vào tháp .Trong tháp (7) P2O5 chuyển hóa hoàn toàn thành HPO 3 . Tùy theo điều kiện nhiệt độ hơi nước , chúng được hydrat hoá thành H3PO4 hoặc các acid polyPhotphoric (H4P2O7 hoặc H5P3O10 , H6P4O13 ) H3PO4 lấy ra khỏi tháp với nồng độ 45 ( 60%. Một phần tồn tại dưới dạng mùn theo đường ống (9)vào tháp lọc điện (10) có điện cực ngưng tụ (11) bằng than và điện cực phóng điện (12) bằng bạc làm việc ở nhiệt độ 150oC và ngưng tụ tới 90 ( 99% acid có trong thùng. Sơ đồ lưu trình công nghệ sản xuất acid Photphoric nhiệt luyện. 1: Thùng nấu chảy Photpho ; 2: Thùng cung ứng ;3: Thùng hoãn xung ; 4: Vòi phun ; 5: Buồng đốt : 6,9: Ống dẫn khí ; 7: Tháp hydrat hóa ; 8: Ống phun nước ; 10: Tháp lọc điện; 11: Ðiện cực ngưng tụ ; Ðiện cực phóng điện. b. Phương pháp trích ly: Phương pháp này thực hiện bằng cách xừ lý Photphat thiên nhiên (thường là Apatit) bằng H2SO4 . Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 3H3PO4 + 5(CaSO4.2H2O) + HF Trong quặng còn ít quặng Cacbonat cũng phản ứng với H2SO4 CaCO3 + H2SO4 + H2O = CaSO4.2H2O + CO2 CaCO3.MgCO3 + H2SO4 = CaSO4.2H2O + MgSO4 + CO2 HF tạo thành sẽ tác dụng với SiO2 : 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O Quá trình phải được thực hiện ở nhiệt độ 70 ( 80oC. Tỷ lệ : lỏng / rắn = 2 - 3 / 1. Dung dịch phải có lượng H2SO4- dư nhỏ. c. Cô đặc acid Photphoric: Acid Photphoric Ðiều chế bằng phương pháp trích ly có nồng độ khoảng 18 (23% nên thường được cô đặc đến nồng độ 38 ( 40% H3PO4 . Trong công nghiệp ,người ta dùng 2loại thiết bị cô đặc H3PO4: - Sục bọt . - Hút chân không .