利用氟磷灰石[（Ca5（PO4）3F）]生产磷铵[（NH4）3PO4]并制取硫酸、联产水泥．其工艺流程如图1所示：（1）操作I的名称；在实验室中操作II包括、．（2）沸腾槽的材质是（从“玻璃”

Question

利用氟磷灰石[（Ca₅（PO₄）₃F）]生产磷铵[（NH₄）₃PO₄]并制取硫酸、联产水泥．其工艺流程如图1所示：

（1）操作I的名称___；在实验室中操作II包括___、___．
（2）沸腾槽的材质是___（从“玻璃”、“钢铁”、“附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨”中选择），选择的理由是___
（3）工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF₄和CO，反应方程式为：___．
（4）黏土中有一种成分为石脂（Al₂[OH]₄Si₂O₅•nH₂O），其用氧化物表示为___．
（5）已知SO₂的催化氧化反应为2SO₂（g）十O₂（g）⇌2SO₃（g）△H<0．
从化学反应原理的角度说明催化氧化时使用热交换器的原因___．
（6）制硫酸所产生的尾气除了含有N₂、O₂外，还含有SO₂、微量的SO₃和酸雾．拟用图2所示的装置测定硫酸尾气中SO₂的含量：若下列各组中的试剂，前者浓度为0.1mol•L^-1，后者适量，溶液体积为5mL；通入尾气10L（已换算为标准状况）时反应管中的溶液恰好变色．判断下列试剂组能否测定硫酸尾气中SO₂的体积分数．能者，确定SO₂的体积分数；不能者，说明原因．

编号	试剂组	结论
①	NaOH溶液、酚酞试液
②	Na2CO3溶液、酚酞试液
③	碘水、淀粉溶液
④	KMnO4溶液、稀硫酸

Answer 1

（1）操作Ⅰ是把固体与液体分开，应为过滤；操作Ⅱ是由溶液中析出晶体，应为蒸发浓缩、冷却结晶等操作，故答案为：过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；
（2）因为在沸腾槽中用浓硫酸酸化氟磷灰石得到硫酸钙、磷酸和HF气体，则反应生成酸性且加热，钢铁易被溶解，反应又产生HF，HF能腐蚀玻璃
，所以沸腾槽选附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨，故答案为：附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨；因为在酸性且加热条件下，钢铁易被溶解，反应产生HF，HF能腐蚀玻璃；
（3）氟磷灰石与焦炭、石英砂混合在电炉中加热到1500℃发生反应生成白磷、SiF₄和CO，反应方程式为：4Ca₅（PO₄）₃F+21SiO₂+30C(1500℃.)/()20CaSiO₃+3P₄+SiF₄↑+30CO↑，故答案为：4Ca₅（PO₄）₃F+21SiO₂+30C(1500℃.)/()20CaSiO₃+3P₄+SiF₄↑+30CO↑；
（4）石脂（Al₂[OH]₄Si₂O₅•nH₂O），根据原子守恒，其用氧化物表示为Al₂O₃•2SiO₂•（n+2）H₂O；
故答案为：Al₂O₃•2SiO₂•（n+2）H₂O；
（5）催化氧化时使用热交换器的原因是：移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体，
故答案为：移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体；
（6）①NaOH溶液与SO₂、微量的SO₃和酸雾反应，测量的SO₂含量偏高，故不能，故答案为：不能，因为SO₂、微量的SO₃和酸雾均可以与NaOH溶液反应，测量的SO₂含量偏高；
②Na₂CO₃溶液与SO₂、微量的SO₃和酸雾反应，测量的SO₂含量偏高，故不能，故答案为：不能，因为Na₂CO₃溶液与SO₂、微量的SO₃和酸雾反应，测量的SO₂含量偏高；
③硫酸尾气中只有SO₂能被碘水氧化，溶液颜色由蓝色变为无色，则根据SO₂+I₂+H₂O=2HI+H₂SO₄，所以SO₂的含量为(0.1×5×10-3×22.4)/(10)×100%=0.112%，答：硫酸尾气中SO₂的体积分数为0.112%；
④硫酸尾气中只有SO₂能被酸性KMnO₄溶液氧化，溶液颜色由紫红色变为无色，则根据2KMnO₄+5SO₂+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄，所以SO₂的含量为(0.1×5×10-3×(5)/(2)×22.4)/(10)×100%=0.28%，答：硫酸尾气中SO₂的体积分数为0.28%．