Question

【题目】磷化氢(PH3)是一种剧毒气体，是最常用的高效熏蒸杀虫剂，也是一种电子工业原料。

(1)PH3的电子式为______________。

(2)在密闭粮仓放置的磷化铝(AlP)片剂，遇水蒸气放出PH3气体，该反应的化学方程式为：_____。

(3)PH3的一种工业制法涉及的物质转化关系如下图所示：

①次磷酸属于____元酸，亚磷酸属于____元酸；

②当反应I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3) =3:1时，参加反应的n(P4)：n(NaOH)= ____。

(4)一种用于处理PH3废气的吸收剂成分为次氯酸钙80%、锯木屑(疏松剂)15%、活性炭 2.5%、滑石粉(防结块)2.5%。

①次氯酸钙将PH3氧化为H3PO4的化学方程式为_______________________________；

②空气中的水蒸气可加快PH3的氧化过程，其原因可能是_______________________。

(5)从(4)中的吸收残留物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下：

①试剂x为_________填化学式)；

②已知25℃时，H3 PO4的Kal=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3 =4.4×10-13。加入Y时，应控制悬浊液pH____7(填“>”、“=”或“<”)，通过计算说明理由：________________________________

Answer 1

【答案】 AlP +3H2O =Al(OH)3+PH3↑ 一 二 3:10 2Ca(ClO)2 +PH3 ==H3PO4 +2CaCl2 次氯酸钙与水接触，水解生成氧化能力更强的HClO Ca(OH)2或CaO ＞ HPO4２－水解程度大于电离程度，溶液显碱性

【解析】

（1）PH3为共价化合物；

（2）AlP固体和水反应时，生成PH3和Al(OH)3；

（3）①由流程可知黄磷与足量的NaOH溶液反应只生成次磷酸钠NaH2PO2和亚磷酸钠Na2HPO3；

②该反应的反应物为黄磷、氢氧化钠，产物为次磷酸钠、亚磷酸钠，依据得失电子数目守恒计算；

（4）①漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2具有强氧化性；

②含有水蒸气时，次氯酸钙与水接触，水解生成氧化能力更强的HClO；

（5）①根据流程，加入试剂得到磷酸钙，所以试剂X含有钙离子，加入试剂能够中和磷酸氢钙中的氢；

②CaHPO4为强碱弱酸酸式盐，HPO42-的电离常数Ka3 =4.4×10-13，HPO42-的水解常数为=＞Ka3 =4.4×10-13。

（1）PH3为共价化合物，电子式为，故答案为：；

（2）AlP固体和水反应时，生成PH3和Al(OH)3，反应的化学方程式为：AlP＋3H2O=Al(OH)3＋PH3↑，故答案为：AlP＋3H2O=Al(OH)3＋PH3↑；

（3）①由流程可知黄磷与足量的NaOH溶液反应只生成次磷酸钠NaH2PO2和亚磷酸钠Na2HPO3，说明次磷酸为一元酸，亚磷酸为二元酸，故答案为：一；二；

②该反应的反应物为黄磷、氢氧化钠，产物为次磷酸钠、亚磷酸钠，P4中(P为0价)，NaH2PO2中(P为＋1价)，Na2HPO3(P为＋3价)，PH3(P为－3价)，当反应Ⅰ生成的n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)=3∶1时，根据得失电子守恒，n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)∶n(PH3)=3∶1∶2，反应为：3P4＋10NaOH===6NaH2PO2＋2Na2HPO3＋4PH3↑，所以参加反应的n(P4)∶n(NaOH)=3∶10，故答案为：3∶10；

（4）①漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2具有强氧化性，能将PH3氧化为H3PO4，反应的化学方程式为2Ca(ClO)2＋PH3=H3PO4＋2CaCl2，故答案为：2Ca(ClO)2＋PH3=H3PO4＋2CaCl2；

②含有水蒸气时，次氯酸钙与水接触，水解生成氧化能力更强的HClO，加快PH3的氧化过程，故答案为：次氯酸钙与水接触，水解生成氧化能力更强的HClO；

（5）①根据流程，加入的试剂X使吸收液中的磷酸转化为磷酸钙，所以试剂X含有钙离子，加入试剂能够中和磷酸，需加入Ca(OH)2，CaO与水反应生成Ca(OH)2，所以X可以为Ca(OH)2或CaO，故答案为：Ca(OH)2或CaO；

②试剂Y可以把磷酸钙转化为磷酸氢钙，故Y为磷酸。CaHPO4为强碱弱酸的酸式盐，HPO42-的电离常数Ka3 =4.4×10-13，HPO42-的水解常数为=＞Ka3 =4.4×10-13，水解程度大于电离程度，故CaHPO4溶液呈碱性，所以加入Ca(OH)2或CaO时，应控制悬浊液pH＞7，有利于CaHPO4生成，故答案为：＞；水解程度大于电离程度，溶液显碱性。