题目内容

【题目】磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

(1)不慎将白磷沾到皮肤上,可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为______

(2)步骤Ⅲ中,反应物的比例不同可获得不同的产物,除Ca3(PO4)2外可能的产物还有______

磷灰石是生产磷肥的原料,它的组成可以看作是Ca3(PO4)2CaF2CaSO4CaCO3SiO2的混合物,部分元素的分析结果如下(各元素均以氧化物形式表示):

成分

CaO

P2O5

SO3

CO2

质量分数(%)

47.30

28.40

3.50

6.10

(3)磷灰石中,碳元素的质量分数为______%(保留两位小数)。

(4)取100g磷灰石粉末,加入足量的浓硫酸,并加热,钙元素全部以CaSO4的形式存在,可以得到CaSO4______g(保留两位小数)。

(5)取m g 磷灰石粉末,用50.00mL混酸溶液(磷酸为0.5mol/L、硫酸为0.1mol/L)与其反应,结果CaSP元素全部以CaSO4Ca(H2PO4)2的形式存在,求m的值______

【答案】0.05mol CaHPO4Ca(H2PO4)2 1.66 114.87 2.91

【解析】

(1)依据氧化还原反应中得失电子守恒,结合铜元素、磷元素化合价的变化进行计算;

(2)依据磷酸与氢氧化钙量不同,得到的产物可能是正盐或者酸式盐;

(3)磷灰石中碳元素的质量分数=二氧化碳质量分数×二氧化碳中碳元素质量分数;

(4)根据钙元素守恒计算;

(5)用m表示出磷灰石中CaSP元素物质的量,计算出磷酸中P元素物质的量、硫酸中S元素物质的量,结合化学式可知n(Ca)=n(S)+n(P),据此列方程解答。

(1)Cu元素的化合价由+2价降低到+1价,CuSO4是氧化剂,P4部分磷元素由0价降低到-3价,部分磷元素由0价升高到+5价,磷元素的化合价既升高又降低,所以P4既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒可知,若有11molP4参加反应,其中5molP4做氧化剂,60mol硫酸铜做氧化剂,只有6molP4做还原剂,则由电子守恒可知,有1molCuSO4参加反应,则被硫酸铜氧化的白磷分子的物质的量为n则:n×4(50)=1mol×(21),解得n=0.05mol,故答案为:0.05mol

(2)磷酸为三元酸,与氢氧化钙反应,依据磷酸与氢氧化钙量不同,得到的产物可能有:Ca3(PO4)2CaHPO4Ca(H2PO4)2,故答案为:CaHPO4Ca(H2PO4)2

(3)磷灰石中碳元素的质量分数=,故答案为:1.66

(4)100g磷灰石粉末中Ca元素质量=,钙元素全部以CaSO4的形式存在,根据Ca元素守恒可知,可以得到CaSO4的质量=,故答案为:114.87

(5)mg磷灰石中Ca元素物质的量=S元素物质的量=P元素物质的量=,磷酸中P元素物质的量=0.05L×0.5mol/L=0.025mol,硫酸中S元素物质的量=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,由化学式可知,n(Ca)=n(S)+n(P),故0.00845m=(0.00044m+0.005)+ (0.004m+0.025),解得m=2.91,故答案为:2.91

练习册系列答案
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I1

I2

I3

I4

电离能(kJ/mol

738

1451

7733

10540

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