Question

磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的單質和化合物在工農業生產中有著重要的應用。
（1）白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下:
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則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學方程式表示: 11P₄+60CuSO₄ +96H₂O20Cu₃P +24H₃PO₄+60H₂SO₄  6 mol CuSO₄能氧化白磷的物質的量是         。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通過H₃PO₄與NaOH溶液反應獲得,含磷各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與pH的關系如圖所示。

①為獲得盡可能純的NaH₂PO₄,pH應控制在； pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關系為  。
②Na₂HPO₄溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液,溶液則顯酸性,其原因是   (寫離子方程式)。
（4）磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質的量之比2∶1反應時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫譜如下圖所示。

①酸性氣體是                (填化學式)
②X的結構簡式為                 。

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

解析試題分析：（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在反應中既作氧化劑又作還原劑。CuSO₄作氧化劑。每1mol的CuSO₄得到電子1mol。而每1mol的P₄在反應中作還原劑能失去電子20mol的電子。即1mol的P₄在反應中作還原劑需要消耗20mol的CuSO₄，則6 mol CuSO₄能氧化白磷的物質的量是6÷20=0．3mol。（3）由含磷各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與pH的關系圖可知：①為獲得盡可能純的NaH₂PO₄,pH應控制pH在4～5．5。在pH=8時溶液中主要含磷物種有Na₂HPO₄和NaH₂PO₄二者濃度大小關系為c（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^--）。②Na₂HPO₄溶液顯堿性,是因為在溶液在存在電離平衡：HPO₄^2-H⁺+ PO₄^3-和水解平衡：H₂O+HPO₄^2-H₂PO₄^--+OH^-。由于水解大于電離，所以溶液顯堿性。若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液,則會發生反應：2PO₄^3-+3Ca²⁺=Ca₃(PO₄)₂↓。促使平衡向電離的方向移動，最終使溶液顯酸性。總方程式為3Ca²⁺+2H PO₄^2-=Ca₃(PO₄)₂+2H⁺。（4）由它們反應時的物質的量的關系、質量守恒定律及得到的物質的核磁共振氫譜圖可以確定①酸性氣體是HCl，②X的結構簡式為。
考點：考查蓋斯定律的應用、氧化還原反應中氧化劑與還原劑的電子轉移關系、微粒的濃度與溶液的酸堿性的關系和核磁共振氫譜在確定物質結構中的應用的知識。