Question

【題目】磷及其化合物在科研及生產中均有著重要的應用。

（1）紅磷P(s)和Cl2 (g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和 PCl5(g)，反應過程如下。

2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) △H=－612kJ/mol

2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) △H=－798kJ/mol

氣態(tài)PCl5生成氣態(tài)PCl3和Cl2的熱化學方程式為 。

（2）可逆反應PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) 2E(g)F(g)+G(g)分別在密閉容器的兩個反應室中進行，反應室之間有可滑動、無摩擦的密封隔板。反應開始和達到平衡時有關物理量變化如圖所示：

①達到平衡I時，體系壓強與反應開始時體系壓強之比為 。

②平衡I到平衡II的條件①是 （填“升溫”或“降溫”）。

（3）亞磷酸（H3PO3）與足量的NaOH溶液反應生成Na2HPO3。電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸，裝置如圖所示：

陰極的電極反應式為________________；產品室中反應的離子方程式為 。

（4）一定溫度下，Ksp [Mg3(PO4)2] =6.0×10-29，Ksp [Ca3(PO4)2] =6.0×10-26。向濃度均為0.20 mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成 沉淀（填化學式）；當測得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全（濃度小于10-5mol/L）時，溶液中的另一種金屬陽離子的物質的量濃度c= mol/L。

Answer 1

【答案】（1）PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △H=+93kJ/mol

（2）①20:23 ②降溫

（3）2H++2e—＝H2↑； HPO32—+2H+＝H3PO3

（4）Mg3(PO4)2； 10-4

【解析】

試題分析：（1）已知：①2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) △H=－612kJ/mol，②2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) △H=－798kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：（①-②）÷2得氣態(tài)PCl5生成氣態(tài)PCl3和Cl2的熱化學方程式為PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △H=+93kJ/mol。

（2）①右室的混合氣體的物質的量不變?yōu)?mol，左右兩室的壓強、溫度相等，同溫同壓下，氣體的體積之比等于物質的量之比，平衡（I）中左室混合氣體的物質的量為2.7/2.3×2mol=54/23mol，反應過程中溫度不變，根據(jù)阿伏加德羅定律知達到平衡I時，體系壓強與反應開始時體系壓強之比為20：23；②又可逆反應PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)為放熱反應，根據(jù)平衡I到平衡II，左邊氣體物質的量變小，故平衡正向移動，改變的條件為降溫。

（3）電解Na2HPO3溶液制備亞磷酸，陰極上溶液中的H＋得電子生成氫氣，電極反應式為2H++2e—＝H2↑；硫酸溶液的H＋透過陽膜進入產品室中，Na2HPO3溶液中的HPO3—透過陰膜進入產品室，二者反應生成亞磷酸，反應的離子方程式為HPO32—+2H+＝H3PO3。

（4）磷酸鈣和磷酸鎂組成和結構相似，由二者的溶度積常數(shù)判斷：則磷酸鎂的溶解度小于磷酸鈣，故向濃度均為0.20 mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成Mg3(PO4)2沉淀；當溶液中Mg2＋沉淀完全時，根據(jù)Ksp [Mg3(PO4)2] =6.0×10-29計算溶液中c2(PO43—)= 6.0×10-14，根據(jù)Ksp [Ca3(PO4)2] =6.0×10-26計算溶液中Ca2＋的物質的量濃度c= 10-4mol/L。