Question

（16分）磷酸二氢钾（KH₂PO₄）在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛的应用，有报道一种湿法磷酸萃取制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示（部分流程步骤已省略）：

已知萃取的主要反应原理：KCl+H₃PO₄KH₂PO₄+HCl；

HCl+E(表示有机萃取剂)HCl•E；

请回答下列问题：

（1）在实验室实现流程图中操作X需要的主要玻璃仪器是         ；流程图中物质A是           ；

（2）副产品B的化学式是        ；一系列操作Y，具体包括             、洗涤、干燥；

（3）评价该工艺的优点   、   （任写两点）；

（4）若用1000kg质量分数为56%的磷酸溶液，产率为98%，则可生产KH₂PO₄的质量为：       kg；

（5）萃取一步是该流程的核心操作，萃取率、杂质脱除率受众多因素影响，请从下图中寻找出投料比对萃取率和杂质脱除率影响的主要规律或结论（任写两条）：

①                                           ；

②                                           。

Answer

（1）分液漏斗（1分）；有机萃取剂（2分）； （2）NH4Cl（2分）； 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（3分）；（3）操作简便、流程短、提高物质循环利用率、成本低、无三废污染、产品纯度高、副产物可利用等（2分）；（4）761.6 (2分)；（5）①其他条件相同情况下，磷酸、盐酸萃取率均随的增大而降低，(比较而言盐酸萃取率的下降幅度相对缓慢)；②其他条件相同情况下，Fe3+、F¯脱除率均随的增大基本保持不变，(两者比较F—的脱除率相对有极少量增加)；③在＝1.0~1.2时，盐酸萃取率下降幅度比前面大，应将确定为1.0~1.2为宜。

【解析】

试题分析：根据流程图和给出的信息反应，KCl反应后H3PO4生成KH2PO4和HCl，用有机萃取剂萃取后在水相中的是KH2PO4，在有机相中的是HCl，有机相中加入氨水后生成NH4Cl，进行反萃取后，可以循环使用的是有机萃取剂，则物质A是有机萃取剂，得到的副产物是NH4Cl。（1）操作X分离有机相和水相，则是分液，分液的主要仪器是分液漏斗，物质A是有机萃取剂。（2）副产品B的化学式是NH4Cl；一系列操作Y目的是从NH4Cl溶液中回收NH4Cl，具体操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。（3）从流程图可以看出该工艺的一些优点有：操作简便、流程短、提高物质循环利用率、成本低、无三废污染、产品纯度高、副产物可利用等。（4）生产KH2PO4的质量为：136×1000kg×56%×98%÷98=761.6kg。（5）从图可以看出磷酸、盐酸萃取率均随的增大而降低；Fe3+、F¯脱除率的曲线平稳，所以Fe3+、F¯脱除率受的影响很小；从图还可以看出在＝1.0~1.2时，盐酸萃取率下降幅度比前面大，应将确定为1.0~1.2为宜。

考点：工艺流程图的分析、物质分离方法、从图像中在寻找规律。