Question

14．磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通過(guò)H₃PO₄與NaOH溶液反應(yīng)獲得，含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)（平衡時(shí)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）；
（2）pH由6增大至8過(guò)程中，發(fā)生的主要離子反應(yīng)方程式為H₂PO₄^-+OH^-=HPO₄²
（3）pH=8時(shí)，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為c（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^-）
（4）Na₂HPO₄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 （用離子方程式表示）3Ca²⁺+2HPO₄^2-═Ca₃（PO₄）₂↓+2H⁺；
（5）測(cè)得H₃PO₄與NaOH反應(yīng)后的混合液pH=12時(shí)，計(jì)算參加反應(yīng)的H₃PO₄與NaOH的物質(zhì)的量之比為2：5．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)為獲得盡可能純的NaH₂PO₄，pH應(yīng)控制從圖表中找出H₂PO₄^-分布分?jǐn)?shù)最大值所在區(qū)間；
（2）pH由6增大至8過(guò)程中HPO₄^2-增多，所以是溶液中的H₂PO₄^-和氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)；
（3）溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系可由圖表得出；
（4）若向Na₂HPO₄溶液中加入足量的CaCl₂溶液，HPO₄^2-離子和Ca²⁺離子反應(yīng)生成沉淀，促進(jìn)HPO₄^2-的電離，溶液顯示酸性；
（5）根據(jù)圖象可知，pH=12 時(shí)Na₂HPO₄和Na₃PO₄的物質(zhì)的量幾乎相等，結(jié)合質(zhì)量守恒定律判斷參加反應(yīng)的H₃PO₄與NaOH的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）為獲得盡可能純的NaH₂PO₄，pH應(yīng)控制從圖表中找出H₂PO₄^-分布分?jǐn)?shù)最大值所在區(qū)間，即4～5.5（介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可），
故答案為：4～5.5（介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可）；
（2）根據(jù)圖象可知，pH從6到8的過(guò)程中H₂PO₄^-減小、HPO₄^2-增多，應(yīng)該為H₂PO₄^-和氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：H₂PO₄^-+OH^-=HPO₄^2-，
故答案為：H₂PO₄^-+OH^-=HPO₄²；
（3）溶液中主要含磷物種濃：度大小關(guān)系可由圖表得出c（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^-），
故答案為：c（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^-）；
（4）HPO₄^2-離子既能發(fā)生電離又能發(fā)生水解，電離反應(yīng)式為HPO₄^2-?PO₄^3-+H⁺，水解反應(yīng)式為HPO₄^2-+H₂O?H₂PO₄^-+OH^-，溶液呈堿性，說(shuō)明水解程度大于電離程度；
由于HPO₄^2-離子和Ca²⁺離子反應(yīng)生成沉淀：3Ca²⁺+2HPO₄^2-═Ca₃（PO₄）₂↓+2H⁺，促進(jìn)HPO₄^2-的電離，溶液則顯酸性，
故答案為：3Ca²⁺+2HPO₄^2-═Ca₃（PO₄）₂↓+2H⁺；
（5）幾乎圖象曲線變化可知，pH=12時(shí)Na₂HPO₄和Na₃PO₄的物質(zhì)的量幾乎相等，根據(jù)質(zhì)量守恒，設(shè)Na₂HPO₄和Na₃PO₄的物質(zhì)的量物質(zhì)的量為n，則需要消耗H₃PO₄2nmol，消耗NaOH的物質(zhì)的量為5nmol，則參加反應(yīng)的H₃PO₄與NaOH的物質(zhì)的量之比為：2nmol：5nmol=2：5，
故答案為：2：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子濃度大小比較、酸堿混合的定性判斷和計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，他們的濃重的，注意把握?qǐng)D象所給信息，為解答該題的關(guān)鍵．