Question

氯、磷的化合物廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等領(lǐng)域．
（1）PCl₃與氯氣、水反應(yīng)，得到HCl氣體和一種無色透明有刺激性臭味的液體X，實(shí)驗(yàn)測(cè)定，1mol的H₂O完全反應(yīng)會(huì)生成2mol的HCl，則X的組成元素是

 

；已知X的相對(duì)分子質(zhì)量為153.5，則X的化學(xué)式為

 

．
（2）X在高溫與O₂發(fā)生反應(yīng)，形成P₄O₁₀（固態(tài)）和Cl₂．將3.07g X與448mL O₂（已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）在高溫下充分反應(yīng)后，生成Cl₂

 

mol，氣體的體積將變?yōu)?div id="g02oaug" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

mL．
（3）白磷在氯氣中燃燒，一般得到PCl₃和PCl₅的混合物．2.480g白磷（P₄），與一定量的氯氣恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)物的總質(zhì)量為14.550g，計(jì)算產(chǎn)物中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

（保留4位有效數(shù)字）．
（4）PCl₃和PCl₅能發(fā)生如下水解反應(yīng)：
PCl₃+3H₂O→H₃PO₃+3HCl；PCl₅+4H₂O→H₃PO₄+5HCl
現(xiàn)將一定量的PCl₃和PCl₅混合物溶于足量水中，在加熱條件下緩緩?fù)ㄈ?.020mol O₂，恰好將H₃PO₃氧化為H₃PO₄．往反應(yīng)后的溶液中加入15.725g Ca（OH）₂，充分反應(yīng)后磷元素全部轉(zhuǎn)化為Ca₃（PO₄）₂沉淀，過濾后得到2.5L濾液，測(cè)得pH為12．計(jì)算：
①Ca₃（PO₄）₂（已知式量310）沉淀的質(zhì)量；
②濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）根據(jù)信息：PCl₃與氯氣、水反應(yīng)，得到HCl氣體和X，1mol的H₂O完全反應(yīng)會(huì)生成2mol的HCl，根據(jù)原子守恒和相對(duì)分子質(zhì)量確定X的化學(xué)式；
（2）根據(jù)POCl₃和氧氣在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）根據(jù)元素守恒結(jié)合質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算即可；
（4）根據(jù)得失電子守恒和元素守恒、公式c=

n

V

進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)信息：PCl₃與氯氣、水反應(yīng)，得到HCl氣體和X，1mol的H₂O完全反應(yīng)會(huì)生成2mol的HCl，根據(jù)原子守恒知道X中含有磷、氧、氯三種元素，已知X的相對(duì)分子質(zhì)量為153.5，則X的化學(xué)式為POCl₃，故答案為：磷、氧、氯；POCl₃；
（2）POCl₃在高溫與O₂發(fā)生反應(yīng)，形成P₄O₁₀（固態(tài)）和Cl₂的方程式為：4POCl₃+3O₂=P₄O₁₀+6Cl₂，將3.07g即0.02molX與448mL即0.02mol O₂（已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）在高溫下充分反應(yīng)后，POCl₃全部反應(yīng)，氧氣有剩余，生成氯氣的量按照POCl₃進(jìn)行計(jì)算，其物質(zhì)的量是0.03mol，消耗氧氣是0.025mol，剩余氧氣是0.005mol，氣體的體積將從0.02mol448mL變?yōu)?.005mol+0.03mol=0.035mol，體積是0.035mol×22.4L/mol=0.784L=784mL，故答案為：0.03；784；
（3）白磷在氯氣中燃燒，設(shè)得到PCl₃和PCl₅的物質(zhì)的量分別是x、y，則x+y=

2.480g

31g/mol×4

×4=0.08mol，137.5x+208.5y=14.550，解得x=0.03mol，y=0.05mol，則三氯化磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.03mol×137.5

14.55

×100%=28.35%=0.2835，故答案為：0.2835；
（4）①n[Ca（OH）₂]=

15.725g

74g/mol

=0.2125 mol，P元素失電子，氧元素得電子，設(shè)氯化磷的物質(zhì)的量是z，由得失電子守恒知：0.020mol×2（2-0）=z（5-3），解得z=n（PCl₃）=0.04 mol，反應(yīng)后溶液呈堿性，所以過量n[Ca（OH）₂]=0.0125mol，反應(yīng)掉0.2mol，0.04 mol PCl₃和水反應(yīng)會(huì)生成0.04 molH₃PO₄，0.12 molHCl，需Ca（OH）₂ 0.12mol．設(shè)PCl₅xmol，生成x mol H₃PO₄，5x mol HCl，需4x mol Ca（OH）₂，所以4x=0.2-0.12，x=0.02．所以Ca₃（PO₄）₂為0.03mol，質(zhì)量為9.300g，答：Ca₃（PO₄）₂（已知式量310）沉淀的質(zhì)量是9.300g；
②過量n[Ca（OH）₂]=0.0125mol，c[Ca（OH）₂]=

0.125mol

2.5L

=0.005 mol/L，c[CaCl₂]=0.044 mol/L．
答：c[Ca（OH）₂]=0.005 mol/L（1分）；c[CaCl₂]=0.044 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算知識(shí)，注意守恒思想的應(yīng)用是關(guān)鍵，難度中等．