Question

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:

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则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学方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4 6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是 。

（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ； pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。

②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (写离子方程式)。

（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是 (填化学式)

②X的结构简式为 。

 

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】

试题分析：（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在反应中既作氧化剂又作还原剂。CuSO4作氧化剂。每1mol的CuSO4得到电子1mol。而每1mol的P4在反应中作还原剂能失去电子20mol的电子。即1mol的P4在反应中作还原剂需要消耗20mol的CuSO4，则6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是6÷20=0．3mol。（3）由含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系图可知：①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制pH在4～5．5。在pH=8时溶液中主要含磷物种有Na2HPO4 和NaH2PO4二者浓度大小关系为c（HPO42-）＞c（H2PO4--）。②Na2HPO4溶液显碱性,是因为在溶液在存在电离平衡：HPO42-H++ PO43-和水解平衡：H2O+HPO42-H2PO4--+OH-。由于水解大于电离，所以溶液显碱性。若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,则会发生反应：2PO43-+3Ca2+= Ca3(PO4)2↓。促使平衡向电离的方向移动，最终使溶液显酸性。总方程式为3Ca2++2H PO42-=Ca3(PO4)2+2H+。（4）由它们反应时的物质的量的关系、质量守恒定律及得到的物质的核磁共振氢谱图可以确定①酸性气体是HCl，②X的结构简式为。

考点：考查盖斯定律的应用、氧化还原反应中氧化剂与还原剂的电子转移关系、微粒的浓度与溶液的酸碱性的关系和核磁共振氢谱在确定物质结构中的应用的知识。