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（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄）②3Ca²⁺+2H PO₄^2-=Ca₃(PO₄)₂+2H⁺
（4）①HCl  ②

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 +96H₂O20Cu₃P +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（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^--）。②Na₂HPO₄溶液显碱性,是因为在溶液在存在电离平衡：HPO₄^2-H⁺+ PO₄^3-和水解平衡：H₂O+HPO₄^2-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：2PO₄^3-+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 PO₄^2-=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。