Question

2．磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途．回答下列问题：
（1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵．
①写出磷酸主要的电离方程式：H₃PO₄?H₂PO₄^-+H⁺．
②n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越小（填“大”或“小”）．
（2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式．
□H₂PO₂^-+□Ag⁺+□6OH^-═□PO₄^3-+□Ag+□4H₂O
 （3）由工业白磷 （含少量砷、铁、镁等） 制备高纯白磷 （ 熔点44℃，沸点280℃），主要生产流程如下如图1：

①除砷过程在75℃下进行，其合理的原因是acd（填字母）．
a．使白磷熔化，提高反应活性    b．降低白磷的毒性
c．温度不宜过高，防止硝酸分解  d．适当提高温度，增大反应速率
②生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是防止白磷被空气中氧气氧化．
③除砷过程中，合成洗涤剂起到乳化作用．
④硝酸氧化除砷时被还原为NO，写出砷转化为砷酸的化学方程式：3As+5HNO₃+2H₂O=3H₃AsO₄+5NO↑．氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多，消耗硝酸的量越少（填“多”或“少”）．
⑤某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是硝酸浓度大，氧化性强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率低．

Answer 1

分析 （1）①磷酸属于弱电解质，第一步电离为主；
②n越大，直链聚磷酸铵极性越弱，水溶性越小；
（2）P元素化合价由+1价升高为+5价，共升高4价，而Ag元素由+1价降低为0甲，共降低1价，化合价升降最小公倍数为4，故H₂PO₂^-、HPO₄^3-的系数为1，Ag⁺、Ag的系数为4，碱性条件下进行反应，结合电荷守恒可知反应物中缺项为OH^-，由元素守恒可知生成物中缺项为H₂O，结合电荷守恒、原子守恒配平；
（3）工业白磷 （含少量砷、铁、镁等） 用25%的硝酸、少量合成洗涤剂在75℃时除砷，过滤，得到白磷，滤液回收砷酸、亚砷酸，
①白磷不溶于水，熔化不能改变其毒性，提高温度可以加快反应速率，但温度过高，硝酸会分解；
②为防止白磷被氧化，生产过程在高纯氮气保护下进行；
③除砷过程中，合成洗涤剂起到乳化作用；
④根据信息知砷被硝酸氧化成砷酸，硝酸被还原成NO，然后根据得失电子守恒配平方程式，该反应的化学方程式：3As+5HNO₃+2H₂O=3H₃AsO₄+5NO↑；氧化相同质量的砷，转化为亚砷酸的量越多，转移电子数目越小，消耗硝酸越少；
⑤硝酸浓度大，氧化性强，有较多的硝酸用于氧化白磷．

解答 解：（1）①磷酸属于弱电解质，第一步电离为主，磷酸主要的电离方程式：H₃PO₄?H₂PO₄^-+H⁺；
故答案为：H₃PO₄?H₂PO₄^-+H⁺；
②n越大，直链聚磷酸铵极性越弱，水溶性越小；
故答案为：小；
（2）P元素化合价由+1价升高为+5价，共升高4价，而Ag元素由+1价降低为0甲，共降低1价，化合价升降最小公倍数为4，故H₂PO₂^-、HPO₄^3-的系数为1，Ag⁺、Ag的系数为4，碱性条件下进行反应，结合电荷守恒可知反应物中缺项为OH^-，由元素守恒可知生成物中缺项为H₂O，平衡后方程式为：1H₂PO₂^-+4Ag⁺+6OH^-=1PO₄^3-+4Ag+4H₂O，
故答案为：1H₂PO₂^-+4Ag⁺+6OH^-=1PO₄^3-+4Ag+4H₂O；
（3）①a．白磷不溶于水，使白磷熔化，提高反应活性，故a正确；b．熔化不能改变其毒性，故b错误；c．温度过高，硝酸会分解，需要控制合适的温度，故c正确；d．提高温度可以加快反应速率，故d正确；
故答案为：acd；
②为防止白磷被氧化，生产过程在高纯氮气保护下进行；
故答案为：防止白磷被空气中氧气氧化；
③除砷过程中，合成洗涤剂起到乳化作用；
故答案为：乳化；
④根据信息知砷被硝酸氧化成砷酸，硝酸被还原成NO，然后根据得失电子守恒配平方程式，该反应的化学方程式：3As+5HNO₃+2H₂O=3H₃AsO₄+5NO↑；氧化相同质量的砷，转化为亚砷酸的量越多，转移电子数目越小，消耗硝酸越少；
故答案为：3As+5HNO₃+2H₂O=3H₃AsO₄+5NO↑；少；
⑤硝酸浓度大，氧化性强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率低；
故答案为：硝酸浓度大，氧化性强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率低．

点评 本题以工艺流程为载体，侧重化学基本概念、基本理论，考查了氧化还原反应及离子方程式的配平，等电解质溶液的相关知识，考查学生的知识运用能力、灵活分析处理实际问题的能力，题目难度中等．