Question

【題目】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．Ⅰ．白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在電爐中高溫（約1550℃）下通過下面兩個反應(yīng)共熔得到．
①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJmol﹣1
②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=﹣Q2 kJmol﹣1
（1）寫出電爐中發(fā)生總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式Ⅱ．三氯氧磷（化學(xué)式：POCl3）常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料．氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如圖甲：

（2）寫出氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為 ． 氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會產(chǎn)生含磷（主要為H3PO4、H3PO3等）廢水．在廢水中先加入適量漂1白粉，再加入生石灰調(diào)節(jié)pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收．
（3）POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合價(jià)分別為、、 ．
（4）在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是 ．
（5）Ⅲ．如圖乙是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖象．處理該廠廢水最合適的工藝條件為（選填字母）．a(chǎn)．調(diào)節(jié)pH=9 b．調(diào)節(jié)pH=10 c．反應(yīng)時(shí)間30min d．反應(yīng)時(shí)間120min
（6）己知磷酸是三元酸，其各級電離常數(shù)如下：K1=7.1×10﹣3 K2=6.3×l0﹣8K3=4.2×10﹣13 ， 則0.1mol/L的NaH2PO4溶液的pH7（填＞，=，＜）．

Answer 1

【答案】
（1）2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s） 6CaSiO3（s）+P4（s）+5CO2（g））△H=（Ql﹣6Q2 ）kJ?mol﹣1
（2）PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl
（3）+5；+5；+3
（4）將+3價(jià)的磷氧化為+5價(jià)的磷（將H3PO3氧化為H3PO4）
（5）bc
（6）＜
【解析】解：Ⅰ．（1）①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJmol﹣1②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=﹣Q2 kJmol﹣1依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到①﹣②×6得到化學(xué)方程式為：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s） 6CaSiO3（s）+P4（s）+5CO2（g））△H=（Ql﹣6Q2 ）kJmol﹣1 ，
所以答案是：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s） 6CaSiO3（s）+P4（s）+5CO2（g））△H=（Ql﹣6Q2 ）kJmol﹣1；Ⅱ．（2）氯化水解法是用三氯化磷、氯氣與水反應(yīng)生成三氯氧磷和鹽酸，其化學(xué)方程式為：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl，
所以答案是：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl；（3）氯元素顯﹣1價(jià)，氫元素顯+1價(jià)，氧元素顯﹣2價(jià)，設(shè)磷元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合價(jià)分別為+5、+5、+3，
所以答案是：+5、+5、+3；（4）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會產(chǎn)生含磷（主要為H3PO4、H3PO3等）廢水，在廢水中先加入適量漂白粉，使廢水中的H3PO3氧化為PO43﹣ ， 使其加入生石灰后能完全轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽，達(dá)到較高的回收率；
所以答案是：將+3價(jià)的磷氧化為+5價(jià)的磷（將H3PO3氧化為H3PO4）；Ⅲ．（5）根據(jù)圖1、2可確定pH=10、反應(yīng)時(shí)間30 min時(shí)磷的沉淀回收率較高，則處理該廠廢水最合適的工藝條件為pH=10、反應(yīng)時(shí)間30 min，
所以答案是：bc；（6）NaH2PO4溶液中存在水解平衡：H2PO4﹣+H2OH3PO4+OH﹣ ， 電離平衡：H2PO4﹣HPO42﹣+H+；磷酸是三元酸，其各級電離常數(shù)如下：K1=7.1×10﹣3 K2=6.3×l0﹣8 K3=4.2×10﹣13 ， K1＞K2＞K3 ， H2PO4﹣在水溶液里電離程度大于水解程度，0.1mol/L的NaH2PO4溶液中按三級電離全部電離2CK3＜K2 ， 所以NaH2PO4溶液中按二級電離粗略計(jì)算，0.1mol/L＞6.3×l0﹣8 ， 所以溶液的pH=﹣lgc（H+）≈1，實(shí)際略小于1，顯酸性，即PH＜7，
所以答案是：＜．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）即可以解答此題．