Question

4．羟基磷灰石（化学式为Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂，简称HA）是一种重要的生物材料．用磷酸与氢氧化钙制备HA的流程如图1：

（1）配制石灰乳时，用广泛pH试纸测定溶液的pH值，操作方法是取一片pH试纸放在玻璃片（表面皿）上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，把pH试纸显示的颜色半分钟内与标准比色卡对照，读出pH值．
（2）步骤②中适宜的加热方式是水浴加热．
（3）步骤②、③中必须充分搅拌，其目的是使反应物充分混合，保证产品的纯度．
（4）步骤④中需将生成的白色胶状沉淀过滤，再用蒸馏水洗涤数次，洗涤的目的是除去其中可溶性杂质．
（5）实验②中滴入磷酸时，pH随“磷酸的用量与理论量比值”（用K表示）的变化如图2，需要严格控制滴定速率的阶段是0.9～1.0（用K的范围表示）．
（6）氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式是10Ca（OH）₂+6H₃PO₄=Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂+18H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据广泛pH试纸的使用方法答题；
（2）步骤②中温度控制在90℃～95℃，据此可确定适宜的加热方式；
（3）步骤②、③中都有固体参加反应，为使反应物质能充分接触而进行反应，必须充分搅拌；
（4）洗涤沉淀可以除去其中可溶性杂质；
（5）根据pH随“磷酸的用量与理论量比值”（用K表示）的变化如图2可知，在K为0.9至1.0之间，PH值变减小得非常快，此时需要严格控制滴定速率；
（6）根据元素守恒可写出氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式．

解答 解：（1）用广泛pH试纸测溶液的pH值的方法为取一片pH试纸放在玻璃片（表面皿）上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，把pH试纸显示的颜色半分钟内与标准比色卡对照，读出pH值，
故答案为：取一片pH试纸放在玻璃片（表面皿）上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，把pH试纸显示的颜色半分钟内与标准比色卡对照，读出pH值；
（2）步骤②中温度控制在90℃～95℃，所以可以用水浴加热，
故答案为：水浴加热；
（3）步骤②、③中都有固体参加反应，充分搅拌可以使反应物质能充分接触而充分反应，保证产品的纯度，
故答案为：使反应物充分混合，保证产品的纯度；
（4）洗涤沉淀的目的是除去其中可溶性杂质，
故答案为：除去其中可溶性杂质；
（5）根据pH随“磷酸的用量与理论量比值”（用K表示）的变化如图2可知，在K为0.9至1.0之间，PH值变减小得非常快，此时需要严格控制滴定速率，
故答案为：0.9～1.0；
（6）根据元素守恒可知，氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式为10Ca（OH）₂+6H₃PO₄=Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂+18H₂O，
故答案为：10Ca（OH）₂+6H₃PO₄=Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂+18H₂O．

点评 本题以羟基磷灰石的制备为载体，考查了工业流程分析、实验基础操作、图象分析等知识，难度不大，侧重考查学生运用基础知识分析问题、解决问题的能力．