Question

【題目】氮、磷及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的用途．回答下列問(wèn)題：

（1）磷酸是三元中強(qiáng)酸，將磷酸加強(qiáng)熱時(shí)可發(fā)生分子間的脫水生成焦磷酸（H4P2O7）、三聚磷酸（H5P3O10）以至直鏈多聚磷酸．當(dāng)直鏈多聚磷酸分子中P原子數(shù)為20時(shí)，其化學(xué)式是_________．直鏈多聚磷酸常用于制取阻燃劑

（2）PH3是一種性能良好的熏蒸劑，用于除治儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)．

①與同主族元素的氫化物NH3相比，沸點(diǎn)：PH3 ___NH3（填“＜”或“＞”或“=”）；穩(wěn)定性：PH3 __NH3（填“＜”、“＞”或“=”）； 實(shí)驗(yàn)室制取PH3可選用PH4I與______（填物質(zhì)類別）反應(yīng)得到．

②PH3氣體發(fā)生器中常用磷化鋁水解，其化學(xué)反應(yīng)方程式是_____________．

（3）利用葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)在熱水瓶膽內(nèi)壁鍍銀．查閱資料可知：銀氨溶液中存在平衡：Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq），該反應(yīng)平衡常數(shù)K穩(wěn)[Ag（NH3）2+]=1.10×107，又已知Ksp[AgCl]=1.45×10﹣20．計(jì)算可逆反應(yīng)AgCl（s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）+Cl﹣（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)K=________（保留2位有效數(shù)字），1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl____mol（保留2位有效數(shù)字）．

（4）在微電子工業(yè)中NF3常用作氮化硅的蝕刻劑，工業(yè)上通過(guò)電解含NH4F等的無(wú)水熔融物生產(chǎn)NF3，其電解原理如圖所示．

a電極為電解池的___（填“陰”或“陽(yáng)”）極，其電極反應(yīng)式為____________________；電解過(guò)程中還會(huì)生成少量氧化性極強(qiáng)的氣體單質(zhì)，該氣體的分子式是______．

Answer 1

【答案】 H22P20O61 ＜ ＜ 堿 AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑ 1.6×10﹣3 0.04 陽(yáng) NH4++3F﹣﹣6e﹣=NF3+4H+ F2

【解析】（1）兩分子的磷酸脫去一分子的水，三分子磷酸脫去兩分子的水，當(dāng)高聚磷酸中P原子數(shù)為20時(shí)，為20個(gè)磷酸分子間脫去19個(gè)水分子，則根據(jù)原子守恒可知高聚磷酸的分子式為：H22P20O61；（2）①NH3分子之間可形成氫鍵，故沸點(diǎn)高；氮元素非金屬性強(qiáng)，故NH3穩(wěn)定性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室制取PH3，與制NH3相似，故實(shí)驗(yàn)室制取PH3可選用PH4I與堿反應(yīng)；②磷化鋁水解的方程式為AlP+3H2O＝Al（OH）3↓+PH3↑；（3）Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）與AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-（aq）相加可以得到：AgCl（s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）+Cl-（aq），平衡常數(shù)表達(dá)式K=c([Ag(NH3)2]+)c(Cl)/c2(NH3)＝c([Ag(NH3)2]+)c(Cl)·c（Ag+）/c2(NH3)·c（Ag+）＝1.10×107×1.45×10-10=1.6×10-3；設(shè)溶解xmolAgCl，則Ag(NH3)2]+為xmol/L，Cl-為xmol/L，溶液中NH3（aq）為（1-2x）mol/L，故x2/(12x)2=1.6×10-3，解得x=0.04；（4）由圖可知，氫離子在b極得到電子生成氫氣，故b為陰極，那么a為陽(yáng)極，陽(yáng)極上銨根失去電子生成NF3，電極反應(yīng)方程式為：NH4++3F﹣﹣6e﹣＝NF3+4H+，依據(jù)電解原理可知，氟離子也可能失去電子生成氟單質(zhì)，故氧化性較強(qiáng)的單質(zhì)為氟氣。