Question

（10分）NaH₂PO₄是一种用途广泛的化工产品。工业上主要是以烧碱（或纯碱）中的磷酸生产，若能用氯化钠取代烧碱或纯碱来制取，则可使生产成本大大降低。但在通常条件下，氯化钠与磷酸之间的复分解反应不能自发进行，有研究者设计了用萃取法制取NaH₂PO₄的工艺：

萃取时主要反应如下：（S代表萃取剂，萃取剂对HCl的选择性比H₃PO₄好，主要萃取HCl）

       ①NaCl＋H₃PO₄            NaH₂PO₄＋HCl   

②HCl＋S          HCl·S     △H＜0

③H₃PO₄＋S            H₃PO₄·S     △H＜0

（1）向H₃PO₄和NaCl溶液中加入萃取剂S后需要不断搅拌，搅拌的作用是       。

（2）向操作I后所得的油层中加入适量氨水的目的是                           。

（3）下图是萃取温度对HCl萃取率的影响和H₃PO₄与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图。

       ①当萃取温度低于40时，温度越低，萃取剂黏度越大，不利于HCl的萃取；当温度高于40℃时，HCl萃取率降低的原因是                                        。

②从H₃PO₄与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图中可以看出，适当提高H₃PO₄与NaCl物质的量比，会促进HCl的萃取。但H₃PO₄过量太多，会导致HCl的萃取率降低，其原因是                               。

（4）萃取法制取NaH₂PO₄的原理是                                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）使萃取剂与磷酸和氯化钠溶液充分接触，加快萃取速率。（2分）

　（2）使萃取剂S再生循环使用（2分）

　（3）①萃取反应是放热反应，温度太高不利于萃取率的提高。（2分）

②磷酸过量越多，磷酸与萃取剂反应而进入有机相也越多，导致HCl的萃取率降低。（2分）

　（4）萃取剂将磷酸和氯化钠溶液中的H^＋和Cl^－移出水相，而Na^＋和H₂PO₄^－则保留在水相中，再通过结晶过程得到NaH₂PO₄·2H₂O产品。（2分）

【解析】