Question

磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。

（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:

①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH1=+3 359．26 kJ·mol-1

②CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s） ΔH2=-89．61 kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH3則ΔH3= kJ·mol-1。

（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4 6 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是 。

（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。

①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在 ； pH=8時(shí),溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為 。

②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是 (寫離子方程式)。

（4）磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2∶1反應(yīng)時(shí),可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫譜如下圖所示。

①酸性氣體是 (填化學(xué)式)

②X的結(jié)構(gòu)簡式為 。

 

Answer 1

（1）2821．6；

（2）0．3mol；

（3）①4～5．5 c（HPO42-）＞c（H2PO4）②3Ca2++2H PO42-=Ca3(PO4)2+2H+

（4）①HCl ②

【解析】

試題分析：（1）①＋②×6整理可得2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH3=ΔH1+6×ΔH2=+3359．26+6×(-89．61）=2821．6kJ/mol． （2）由方程式11P4+60CuSO4 +96H2O 20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4 可知：P4在反應(yīng)中既作氧化劑又作還原劑。CuSO4作氧化劑。每1mol的CuSO4得到電子1mol。而每1mol的P4在反應(yīng)中作還原劑能失去電子20mol的電子。即1mol的P4在反應(yīng)中作還原劑需要消耗20mol的CuSO4，則6 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是6÷20=0．3mol。（3）由含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系圖可知：①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制pH在4～5．5。在pH=8時(shí)溶液中主要含磷物種有Na2HPO4 和NaH2PO4二者濃度大小關(guān)系為c（HPO42-）＞c（H2PO4--）。②Na2HPO4溶液顯堿性,是因?yàn)樵谌芤涸诖嬖陔婋x平衡：HPO42-H++ PO43-和水解平衡：H2O+HPO42-H2PO4--+OH-。由于水解大于電離，所以溶液顯堿性。若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,則會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2PO43-+3Ca2+= Ca3(PO4)2↓。促使平衡向電離的方向移動(dòng)，最終使溶液顯酸性。總方程式為3Ca2++2H PO42-=Ca3(PO4)2+2H+。（4）由它們反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量的關(guān)系、質(zhì)量守恒定律及得到的物質(zhì)的核磁共振氫譜圖可以確定①酸性氣體是HCl，②X的結(jié)構(gòu)簡式為。

考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑的電子轉(zhuǎn)移關(guān)系、微粒的濃度與溶液的酸堿性的關(guān)系和核磁共振氫譜在確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用的知識(shí)。