Question

【题目】Ca（H2PO2）2（次磷酸钙，一元中强酸H3PO2的钙盐）是一种白色结晶粉末，溶于水（常温时，溶解度16.7g/100g水），其水溶液呈现弱酸性．可用作医药、抗氧化剂以及制备次磷酸钠等．由白磷（P4）与石灰乳制备Ca（H2PO2）2的实验步骤如下：
步骤1．在三口烧瓶中加入白磷和石灰乳，先通入N2 ， 然后在约98°C下充分搅拌1h，同时收集产生的PH3 ．
步骤2．将反应液静置、过滤．
步骤3．向滤液中通入适量CO2 ， 再过滤．
步骤4．用次磷酸溶液调节步骤3滤液的pH，浓缩、冷却结晶、干燥得次磷酸钙．
a.步骤1先通入N2的目的是 ．
b.步骤1石灰乳与 P4（白磷）发生反应的化学方程式为；步骤2过滤所得滤渣成分为 ．
c.步骤3的目的是 ．
d.请补充完整由产品进一步制备NaH2PO2H2O的实验方案：取产品次磷酸钙加入烧杯中，加适量的水溶解， ， 干燥得到NaH2PO2H2O．
（已知：在常压下，加热蒸发次磷酸钠溶液会发生爆炸，100℃时NaH2PO2H2O的溶解度为667g/100g水）

Answer 1

【答案】排除装置内的空气，防止次磷酸钙及白磷被氧化；2P4+3Ca（OH）2+6H2O ?3Ca（H2PO2）2+2PH3↑；P4和Ca（OH）2；除去其中的Ca（OH）2；边搅拌边向溶液中加入Na2CO3溶液，静置，向上层清液中滴入Na2CO3溶液，若无沉淀，过滤，将滤液减压蒸发浓缩，结晶
【解析】解：a.因为次磷酸钙及白磷易被氧化，所以步骤1先通入N2的目的是排除装置内的空气，防止次磷酸钙及白磷被氧化；搅拌的目的是使反应物充分接触反应，加快反应速率，
所以答案是：排除装置内的空气，防止次磷酸钙及白磷被氧化；使反应物充分接触反应，加快反应速率；
b.根据实验原理步骤1石灰乳与 P4（白磷）发生反应生成Ca（H2PO2）2和PH3 ， 反应的化学方程式为：2P4+3Ca（OH）2+6H2O 3Ca（H2PO2）2+2PH3↑；反应后过量的P4和Ca（OH）2难溶于水，所以步骤2过滤所得滤渣成分为P4和Ca（OH）2 ，
所以答案是：2P4+3Ca（OH）2+6H2O 3Ca（H2PO2）2+2PH3↑；P4和Ca（OH）2；
c.因为滤液中溶有少量的Ca（OH）2 ， 所以通入适量CO2 ， 目的是除去其中的Ca（OH）2 ， 所以答案是：除去其中的Ca（OH）2；
d.因为次磷酸钙与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和NaH2PO2溶液，所以应先加入Na2CO3溶液使次磷酸钙完全转化为碳酸钙沉淀和NaH2PO2溶液，再根据在常压下，加热蒸发次磷酸钠溶液会发生爆炸，所以采用减压蒸发浓缩，结晶得到NaH2PO2H2O晶体，
所以答案是：边搅拌边向溶液中加入Na2CO3溶液，静置，向上层清液中滴入Na2CO3溶液，若无沉淀，过滤，将滤液减压蒸发浓缩，结晶．