Question

15．磷化鋁是用紅磷和鋁粉燒制而成．因殺蟲效率高、經(jīng)濟方便而應(yīng)用廣泛．可作糧倉熏蒸的磷化鋁片，熏蒸每噸糧食只需3～5片（3.20g/片）．
（1）寫出磷化鋁的化學式：AlP；舉一例紅磷的同素異形體，寫出其化學式：P₄．
（2）磷化鋁毒性主要為遇水、酸時則迅速分解，放出吸收很快、毒性劇烈的磷化氫氣體，寫出磷化鋁
和水反應(yīng)的化學方程式：AlP+3H₂O=Al（OH）₃+PH₃↑．
（3）磷化氫是一種無色、劇毒、易燃的氣體，該氣體比空氣重并有類似臭魚的味道，其結(jié)構(gòu)和NH₃相似，寫出磷化氫的電子式：；磷化氫具有強的還原性，通入硫酸銅溶液中會生成單質(zhì)銅和磷酸，寫出該反應(yīng)的離子方程式：PH₃+4Cu²⁺+4H₂O=8H⁺+H₃PO₄+4Cu．
（4）磷化氫在空氣中的最高允許值為0.3ppm，空氣中超標的PH₃氣體可以用重鉻酸鉀、活性炭、氫碘酸處理，你認為他們的反應(yīng)原理是否相同，原因是不同，重鉻酸鉀和PH₃是氧化還原反應(yīng)，活性炭是吸附能力，HI和PH₃是化合反應(yīng)生成PH₄I．
（5）磷的含氧酸很多，H₃PO₄是常見的一種，多個磷酸分子通過脫水作用由O原子連接而成為多磷酸，三聚磷酸鈉（Na₅P₃O₁₀•6H₂O）是常見的多磷酸鹽，該鹽373K時，可發(fā)生如下反應(yīng)Na₅P₃O₁₀•6H₂O═Na₃HP₂O₇+X+5H₂O，請你推出X的化學式：Na₂HPO₄；并且寫出X溶液中離子電荷守恒的等式：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（HPO${\;}_{4}^{2-}$）+c（H₂PO${\;}_{4}^{-}$）+3c（PO${\;}_{4}^{3-}$）+c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）磷化鋁中磷為非金屬元素，顯-3價，鋁為金屬元素，顯+3價；由同種元素形成的不同單質(zhì)為同素異形體；
（2）AlP和水反應(yīng)時，生成H3P和Al（OH）₃沉淀，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)NH₃的結(jié)構(gòu)寫出磷化氫的電子式；磷化氫具有強的還原性，通入硫酸銅溶液中會生成單質(zhì)銅和磷酸，根據(jù)得失電子數(shù)守恒和質(zhì)量守恒來書寫反應(yīng)方程式；
（4）PH₃是一種強還原性、堿性的氣體，據(jù)此分析；
（5）根據(jù)化學方程式要滿足質(zhì)量守恒來分析；

解答 解：（1）磷化鋁中磷為非金屬元素，顯-3價，鋁為金屬元素，顯+3價，故磷化鋁的化學式為AlP；由同種元素形成的不同單質(zhì)為同素異形體，故紅磷的同素異形體為白磷P₄，故答案為：AlP，P₄；
（2）AlP和水反應(yīng)時，生成H3P和Al（OH）₃沉淀，化學方程式為：AlP+3H₂O=Al（OH）₃+PH₃↑，故答案為：AlP+3H₂O=Al（OH）₃+PH₃↑；
（3）NH₃的結(jié)構(gòu)中3個H原子和N原子間形成3條共價鍵，而磷化氫的結(jié)構(gòu)和氨氣結(jié)構(gòu)類似，故磷化氫的電子式為：；磷化氫具有強的還原性，通入硫酸銅溶液中會生成單質(zhì)銅和磷酸，根據(jù)得失電子數(shù)守恒和質(zhì)量守恒來可知反應(yīng)方程式為：PH₃+4Cu²⁺+4H₂O=8H⁺+H₃PO₄+4Cu，故答案為：；PH₃+4Cu²⁺+4H₂O=8H⁺+H₃PO₄+4Cu；
（4）PH₃是一種強還原性、堿性的氣體，遇重鉻酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，還能被活性炭吸附，能和HI化合生成PH₄I，故原理不同，故答案為：不同，重鉻酸鉀和PH₃是氧化還原反應(yīng)，活性炭是吸附能力，HI和PH₃是化合反應(yīng)生成PH₄I；
（5）根據(jù)化學方程式要滿足質(zhì)量守恒可知，X的化學式為Na₂HPO₄，HPO₄^-是酸式弱酸根，在溶液中既能電離為PO₄^3-又能水解為H₂PO₄^-和H₃PO₄，故溶液中的陽離子有：
Na⁺和H⁺，陰離子有OH^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-，故根據(jù)電荷守恒可知：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（HPO${\;}_{4}^{2-}$）+c（H₂PO${\;}_{4}^{-}$）+3c（PO${\;}_{4}^{3-}$）+c（OH^-），故答案為：Na₂HPO₄；c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（HPO${\;}_{4}^{2-}$）+c（H₂PO${\;}_{4}^{-}$）+3c（PO${\;}_{4}^{3-}$）+c（OH^-）．

點評 本題是一道知識的遷移運用題目，根據(jù)學生非常熟悉的氨氣的性質(zhì)來遷移到PH₃的性質(zhì)，難度不大，應(yīng)注意的是同一主族元素及其化合物的性質(zhì)的相似性和遞變性．