Question

12．羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]是一种重要的生物无机材料．其常用的制备方法有两种：
方法A：用浓氨水分别调Ca（NO₃）₂和（NH₄）₂HPO₄溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将（NH₄）₂HPO₄溶液缓慢滴入Ca（NO₃）₂溶液中．
方法B：剧烈搅拌下，将H₃PO₄溶液缓慢滴加到Ca（OH）₂悬浊液中．
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：
（1）完成方法A和方法B中制备Ca₅（PO₄）₃OH的化学反应方程式：
①5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
②5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O
（2）与方法A相比，方法B的优点是唯一副产物为水，工艺简单．
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是反应液局部酸性过大，会有CaHPO₄产生．
（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是Ca₅（PO₄）₃OH（填化学式）．
（5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿．结合化学平衡移动原理，分析其原因酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移动，导致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成龋齿．

Answer 1

分析 根据原子守恒可以配平反应方程式，方法A与方法B对比，主要是A产物有副产物NH₄NO₃，原子利用率不高．本题后二问要利用平衡思想解决，人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca₅（PO₄）₃OH，结合其电离平衡可以分析酸会促进其电离而溶解，造成龋齿．
（1）①从守恒的角度可知，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反应生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O；
②从守恒的角度可知，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反应生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单；
（3）反应液局部酸性过大，会有CaHPO₄产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，溶解度越小越稳定；
（5）根据羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]电离平衡分析酸会促进其电离而溶解，造成龋齿．

解答 解：（1）①从质量守恒的角度思考，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反应生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O，反应的化学方程式为5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
故答案为：10NH₄NO₃；3H₂O；
②从质量守恒的角度思考，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反应生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O，反应的化学方程式为5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O，
故答案为：Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单，
故答案为：唯一副产物为水，工艺简单；
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加过快，会导致局部酸性过大，生成CaHPO₄，制得的产物不纯，
故答案为：反应液局部酸性过大，会有CaHPO₄产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca₅（PO₄）₃OH，
故答案为：Ca₅（PO₄）₃OH；
（5）反应平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq），酸性物质使沉淀溶解向右移动，导致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成龋齿，
故答案为：酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移动，导致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成龋齿．

点评 本题考查学生对难溶电解质的溶解平衡和酸碱反应的了解，考查学生书写化学反应方程形式的能力、读图解析和方案评价能力，以及化学平衡知识的综合应用能力，题目难度中等．