Question

【题目】（1）用硫酸分解磷尾矿[主要成份为Ca5(PO4)3F]可制得中强酸磷酸H3PO4。请回答：

①Na2HPO4溶液呈碱性，则在该溶液中c(H2PO4－)_____c(PO43－)（填“>”、“<”、“＝”），

向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液显酸性，溶液显酸性的原因是(从电离平衡移动角度分析)：_____________________________。

②已知：25℃时，H3PO4的电离平衡常数：K1＝7.52×10－3；K2＝6.23×10－8；K3＝6.23×10－13则：H3PO4(aq)+OH－(aq)H2PO4－(aq)+H2O (l)的平衡常数K=______。

③Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F-，该温度下，溶液中c(F-)随溶液的pH和温度（T）的变化曲线如右图所示。则：pH1___pH2（填“>”、“<”、“＝”）；A、B两点的溶液中F-的速率v(A)____v(B)（填“>”、 “<”、“＝”）。

（2）处理含镍酸性废水可用电解法实现铁上镀镍，其装置如右图所示。

①电流方向是_____（填：a.碳棒→铁棒；b.铁棒→碳棒)；

②中间隔室的可以得到的物质X是_______（填化学式）；

③阳极的电极反应式为_______________；电解总反应的离子方程式为_______________。

Answer 1

【答案】 ＞ Na2HPO4溶液中存在电离平衡HPO42－ H++PO43－，加入CaCl2溶液后的Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大溶液显酸性 7.52×1011 ＜ ＞ b NaCl 4OH--4e- ＝O2↑+2H2O 2Ni2++4OH- -O2↑+2Ni+2H2O

【解析】（1）①Na2HPO4溶液呈碱性，所以HPO4-的水解程度大于电离程度，则c(H2PO4-)>c(PO43-)；Na2HPO4溶液中存在电离平衡HPO42- H++PO43-，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43-结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促进Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性。②由已知K=====7.52×1011。③由Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F－可得，增大OH-浓度(即增大pH)，c(F－)增大，由图可得，温度相同时pH2对应的c(F－)大于pH1对应的c(F－)，所以pH1<pH2；由图可得，A点温度高于B点温度，所以v(A)>v(B)。

（2）①由已知：电解法实现铁上镀镍，则铁棒为阴极，电流由铁棒回到直流电源，碳棒为阳极，电流由直流电源流到碳棒，故电流方向是：b.铁棒→碳棒。②由上分析，电解过程中Na+经过阳离子交换膜进入中间隔室，Cl-经过阴离子交换膜进入中间隔室，所以中间隔室得到的物质X是NaCl。③阳极OH-放电，OH-失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-＝O2↑+2H2O；阴极Ni2+得电子发生还原反应，故电解总反应的离子方程式为：2Ni2++4OH-O2↑+2Ni+2H2O。