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(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用.
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定條件下反應(yīng)獲得.相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)△H1=+3359.26kJ?mol-1
CaO(s)+SiO2(s)═CaSiO3(s)△H2=-89.61kJ?mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)═6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)△H3
則△H3=
+2821.6
+2821.6
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(xué)方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是3mol
3mol
.
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示.
①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在4~5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可)
4~5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可)
;pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為c(HPO42-)>c(H2PO4-)
c(HPO42-)>c(H2PO4-)
.
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3Ca2++2HPO42-═Ca3(PO4)2↓+2H+
3Ca2++2HPO42-═Ca3(PO4)2↓+2H+
(用離子方程式表示).
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2:1 反應(yīng)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 的核磁共振氫譜如圖所示.
①酸性氣體是HCl
HCl
(填化學(xué)式).
②X的結(jié)構(gòu)簡式為.