Question

磷酸盐骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。医药工业利用共沉淀原理，通过控制Ca/P物质的量比n(Ca)/n(P)]制备相应产品[Ca₅(PO₄)₃OH和Ca₃(PO₄)₂的n(Ca)/n(P)分别为1.67和15]流程如下：

(注：Ca₅(PO₄)₃OH和Ca₃(PO₄)₂和CaHPO₄均难溶于水；Ca(H₂PO₄)₂溶液pH<7)

下表为n(Ca)/n(P)=1.5时，不同pH值制得滤饼的产率以及分析结果：

（1）流程中强调“滴加速度100mL/45min的作用是______________________________。流程中调pH选氨水，不选生石灰或石灰乳的理由是_____________________________。

（2）从表中数据分析生成Ca₃(PO₄)₂时，“pH=x”中的x的最佳取值为___，滤饼的化学成分Ca₅(PO₄)₃OH、Ca₃(PO₄)₂和CaHPO₄和_____________。

（3）酸性条件下产率偏低的原因是________________________________________。

（4）“高温煅烧”滤饼，化学反应方程式为___________________________________。

（5）如图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图上信息计算磷的初始浓度为0.70mmol/L，pH=10.0条件下反应前10min内磷的沉淀速率为______。

Answer

使反应物充分接触 若选择生石灰或石灰乳调节pH会改变 7.2 CaCO3 酸性条件下，容易造成钙的流失；(或“酸性条件下，容易造成钙磷流失

或酸性条件下，难溶产物易溶解转化为易溶物质造成钙磷流失或酸性条件下，Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4等易转化为可溶的Ca(H2PO4)2，造成钙磷流失) 2CaHPO4+CaCO3Ca3(PO4)2+H2O+CO2↑或Ca5(PO4)3OH+CaHPO42Ca3(PO4)2+H2O 0.056mmol•L-1•min-1或5.6×10-5mol/(L•min)

【解析】

（1）滴加速度较慢，可以使混合物充分接触；根据对的影响分析；

（2）根据的值，及产率综合分析；根据反应物判断滤饼的化学成分；

（3）酸性条件下易生成可溶性的Ca（H2PO4）2；

（4）高温下，CaHPO4与CaCO3反应生成Ca3（PO4）2；

（5）根据图可知pH=10.0条件下，磷的沉淀率为80%，根据v=计算。

（1）滴加速度较慢，可以使混合物充分接触，所以滴加速度100mL/45min的作用是使反应物充分接触；流程中调pH选氨水，不选生石灰或石灰乳，是因为生石灰或石灰乳能增大钙离子的浓度，会改变；

故答案为：使反应物充分接触；若选择生石灰或石灰乳调节PH会改变；

（2）当PH=7.2，=1.5时，Ca与P恰好为3：2，符合Ca3（PO4）2中Ca与P的比例，此时产率较高，所以选择PH=7.2；已知反应物为（NH4）2HPO4、NH4HCO3、Ca（NO3）2，所以滤饼的化学成分为Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2、CaHPO4和CaCO3；

故答案为：7.2；CaCO3；

（3）酸性条件下易生成可溶性的Ca（H2PO4）2，造成钙、磷的流失；

故答案为：酸性条件下，容易造成钙的流失；

（4）高温下，CaHPO4与CaCO3反应生成Ca3（PO4）2，其反应的方程式为：2CaHPO4+CaCO3=Ca3（PO4）2+CO2↑+H2O；

故答案为：2CaHPO4+CaCO3= Ca3（PO4）2+CO2↑+H2O；

（5）根据图可知pH=10.0条件下，磷的沉淀率为80%，磷的初始浓度为0.70mmol/L，则反应的量为0.70mmol/L×80%=0.56mmol/L，则v===0.056mmol/（L•min）；

故答案为：0.056mmol/（L•min）。