Question

（9分）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在电炉中高温(～1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。

①4Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)＝12CaO(s)+2P₄(s)+10CO₂(g）ΔH₁=＋Q₁kJ·mol^-1

②CaO(s)+SiO₂(s)＝CaSiO₃(s） ΔH₂=－Q₂ kJ·mol^-1

③CO₂ (g)＋C(s)＝2CO(g)     ΔH₃=＋Q₃kJ·mol^-1

已知：CaSiO₃的熔点(1546℃)比SiO₂低。

写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式____________。

（2）白磷在热的浓氢氧化钾溶液中歧化得到一种次磷酸盐(KH₂PO₂)和一种气体         （写化学式）。

（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH₂PO₄，通常将pH控制在         之间(已知磷酸的各级电离常数为：K₁ = 7.1×10⁻³   K₂ = 6.3×10⁻⁸    K₃ =4.2×10⁻¹³ lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg4.2≈0.6) 。Na₂HPO₄ 溶液显碱性，若向其溶液中加入足量的CaCl₂ 溶液，溶液则显酸性，其原因是                 (用离子方程式表示)。

（4）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：

11P ₄+60CuSO₄+96H₂O= 20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄

60molCuSO₄能氧化白磷的物质的量是          。

Answer

(共9分)

（1）2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C6CaSiO3＋P4＋10CO （2分）

（2）PH3（1分）

（3）2.1～7．2 （2分） 3Ca2++2HPO42-=Ca3(PO4 )2↓+2H+（2分）

（4）3mol（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据元素守恒，三步反应：①×1/2+②×6+③×5可得由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式：2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C6CaSiO3＋P4＋10CO。

（2）白磷在热的浓氢氧化钾溶液中发生歧化反应，生成KH2PO2，P元素化合价升高，则转化为气体时P元素化合价降低，则该气体为PH3。

（3）H3PO4发生电离：H3PO4H++H2PO4‾，则pH=—lg（7.1×10−3）=3—lg7.1=2.1，H2PO4‾发生电离：H2PO4‾HPO42‾+H+，pH==—lg（6.3×10−8）=8—lg6.3=7.2，所以将pH控制在2.1～7．2之间；向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，Ca2+与HPO42‾反应生成Ca3(PO4)2和H+，离子方程式为：3Ca2++2HPO42-=Ca3(PO4 )2↓+2H+，故溶液显酸性。

（4）白磷既是氧化剂，也是还原剂，根据化学方程式及化合价的变化，60molCuSO4反应消耗的P4为11mol，作氧化剂反应的P4为11mol×5/11=5mol，作还原剂反应的P4为6/11=6mol，5mol P4 氧化的P4为5mol×12÷20=3mol，则60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是：6mol—3mol=3mol。

考点：本题考查方程式的书写、弱电解质的电离平衡、氧化还原反应原理、化学计算。