Question

氯、磷的化合物广泛用于农药、医药、染料等领域．
（1）PCl₃与氯气、水反应，得到HCl气体和一种无色透明有刺激性臭味的液体X，实验测定，1mol的H₂O完全反应会生成2mol的HCl，则X的组成元素是

 

；已知X的相对分子质量为153.5，则X的化学式为

 

．
（2）X在高温与O₂发生反应，形成P₄O₁₀（固态）和Cl₂．将3.07g X与448mL O₂（已折算至标准状况，下同）在高温下充分反应后，生成Cl₂

 

mol，气体的体积将变为

 

mL．
（3）白磷在氯气中燃烧，一般得到PCl₃和PCl₅的混合物．2.480g白磷（P₄），与一定量的氯气恰好完全反应，产物的总质量为14.550g，计算产物中PCl₃的质量分数

 

（保留4位有效数字）．
（4）PCl₃和PCl₅能发生如下水解反应：
PCl₃+3H₂O→H₃PO₃+3HCl；PCl₅+4H₂O→H₃PO₄+5HCl
现将一定量的PCl₃和PCl₅混合物溶于足量水中，在加热条件下缓缓通入0.020mol O₂，恰好将H₃PO₃氧化为H₃PO₄．往反应后的溶液中加入15.725g Ca（OH）₂，充分反应后磷元素全部转化为Ca₃（PO₄）₂沉淀，过滤后得到2.5L滤液，测得pH为12．计算：
①Ca₃（PO₄）₂（已知式量310）沉淀的质量；
②滤液中溶质的物质的量浓度．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）根据信息：PCl₃与氯气、水反应，得到HCl气体和X，1mol的H₂O完全反应会生成2mol的HCl，根据原子守恒和相对分子质量确定X的化学式；
（2）根据POCl₃和氧气在高温下发生化学反应的方程式进行计算；
（3）根据元素守恒结合质量关系进行计算即可；
（4）根据得失电子守恒和元素守恒、公式c=

n

V

进行计算．

解答： 解：（1）根据信息：PCl₃与氯气、水反应，得到HCl气体和X，1mol的H₂O完全反应会生成2mol的HCl，根据原子守恒知道X中含有磷、氧、氯三种元素，已知X的相对分子质量为153.5，则X的化学式为POCl₃，故答案为：磷、氧、氯；POCl₃；
（2）POCl₃在高温与O₂发生反应，形成P₄O₁₀（固态）和Cl₂的方程式为：4POCl₃+3O₂=P₄O₁₀+6Cl₂，将3.07g即0.02molX与448mL即0.02mol O₂（已折算至标准状况，下同）在高温下充分反应后，POCl₃全部反应，氧气有剩余，生成氯气的量按照POCl₃进行计算，其物质的量是0.03mol，消耗氧气是0.025mol，剩余氧气是0.005mol，气体的体积将从0.02mol448mL变为0.005mol+0.03mol=0.035mol，体积是0.035mol×22.4L/mol=0.784L=784mL，故答案为：0.03；784；
（3）白磷在氯气中燃烧，设得到PCl₃和PCl₅的物质的量分别是x、y，则x+y=

2.480g

31g/mol×4

×4=0.08mol，137.5x+208.5y=14.550，解得x=0.03mol，y=0.05mol，则三氯化磷的质量分数=

0.03mol×137.5

14.55

×100%=28.35%=0.2835，故答案为：0.2835；
（4）①n[Ca（OH）₂]=

15.725g

74g/mol

=0.2125 mol，P元素失电子，氧元素得电子，设氯化磷的物质的量是z，由得失电子守恒知：0.020mol×2（2-0）=z（5-3），解得z=n（PCl₃）=0.04 mol，反应后溶液呈碱性，所以过量n[Ca（OH）₂]=0.0125mol，反应掉0.2mol，0.04 mol PCl₃和水反应会生成0.04 molH₃PO₄，0.12 molHCl，需Ca（OH）₂ 0.12mol．设PCl₅xmol，生成x mol H₃PO₄，5x mol HCl，需4x mol Ca（OH）₂，所以4x=0.2-0.12，x=0.02．所以Ca₃（PO₄）₂为0.03mol，质量为9.300g，答：Ca₃（PO₄）₂（已知式量310）沉淀的质量是9.300g；
②过量n[Ca（OH）₂]=0.0125mol，c[Ca（OH）₂]=

0.125mol

2.5L

=0.005 mol/L，c[CaCl₂]=0.044 mol/L．
答：c[Ca（OH）₂]=0.005 mol/L（1分）；c[CaCl₂]=0.044 mol/L．

点评：本题考查学生根据化学方程式的计算知识，注意守恒思想的应用是关键，难度中等．