Question

【题目】磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在．它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用．Ⅰ．白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在电炉中高温（约1550℃）下通过下面两个反应共熔得到．
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）写出电炉中发生总反应的热化学方程式Ⅱ．三氯氧磷（化学式：POCl3）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料．氯化水解法生产三氯氧磷的流程如图甲：

（2）写出氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 ． 氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H3PO4、H3PO3等）废水．在废水中先加入适量漂1白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收．
（3）POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为、、 ．
（4）在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 ．
（5）Ⅲ．如图乙是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图象．处理该厂废水最合适的工艺条件为（选填字母）．a．调节pH=9 b．调节pH=10 c．反应时间30min d．反应时间120min
（6）己知磷酸是三元酸，其各级电离常数如下：K1=7.1×10﹣3 K2=6.3×l0﹣8K3=4.2×10﹣13 ， 则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）将+3价的磷氧化为+5价的磷（将H3PO3氧化为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依据热化学方程式和盖斯定律计算得到①﹣②×6得到化学方程式为：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、氯气与水反应生成三氯氧磷和盐酸，其化学方程式为：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl，
所以答案是：PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl；（3）氯元素显﹣1价，氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，设磷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：POCl3、H3PO4、H3PO3中磷元素的化合价分别为+5、+5、+3，
所以答案是：+5、+5、+3；（4）氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷（主要为H3PO4、H3PO3等）废水，在废水中先加入适量漂白粉，使废水中的H3PO3氧化为PO43﹣ ， 使其加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐，达到较高的回收率；
所以答案是：将+3价的磷氧化为+5价的磷（将H3PO3氧化为H3PO4）；Ⅲ．（5）根据图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的沉淀回收率较高，则处理该厂废水最合适的工艺条件为pH=10、反应时间30 min，
所以答案是：bc；（6）NaH2PO4溶液中存在水解平衡：H2PO4﹣+H2OH3PO4+OH﹣ ， 电离平衡：H2PO4﹣HPO42﹣+H+；磷酸是三元酸，其各级电离常数如下：K1=7.1×10﹣3 K2=6.3×l0﹣8 K3=4.2×10﹣13 ， K1＞K2＞K3 ， H2PO4﹣在水溶液里电离程度大于水解程度，0.1mol/L的NaH2PO4溶液中按三级电离全部电离2CK3＜K2 ， 所以NaH2PO4溶液中按二级电离粗略计算，0.1mol/L＞6.3×l0﹣8 ， 所以溶液的pH=﹣lgc（H+）≈1，实际略小于1，显酸性，即PH＜7，
所以答案是：＜．
【考点精析】通过灵活运用化学平衡状态本质及特征，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）即可以解答此题．