Question

【題目】磷化氫（PH3）是一種劇毒氣體，是常用的高效熏蒸殺蟲(chóng)劑，也是一種電子工業(yè)原料．

（1）在密閉糧倉(cāng)放置的磷化鋁（AIP）片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，化學(xué)方程式為 ______

（2）利用反應(yīng)PH3+3HgCl2=P(HgCl)3↓+3HCl，通過(guò)測(cè)定溶液 ______ 變化，可準(zhǔn)確測(cè)定空氣中微量的PH3；其中HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導(dǎo)電，則HgCl2屬于 ______ （填“共價(jià)”或“離子”）化合物．

（3）工業(yè)制備PH3的流程如圖1所示：

①亞磷酸屬于 ______ 元酸；

②當(dāng)反應(yīng)I生成的n（NaH2PO2）：n（Na2HPO3）=3：1時(shí)，參加反應(yīng)的n（P4）：n（NaOH）= ______ ．

（4）用漂白粉可將PH3氧化為H3PO4，化學(xué)方程式為 ______ ；含有水蒸氣時(shí)可加快PH3的氧化過(guò)程，用離子方程式表示原因： ______ ．

（5）從（4）中的反應(yīng)產(chǎn)物中回收磷酸氫鈣（CaHPO4）的方法如圖2：

①試劑X為 ______ （填化學(xué)式）；

②已知25℃時(shí)，H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13．

CaHPO4懸濁液pH ______ 7（填“＞”、“=”或“＜”），通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由 ______ ．

Answer 1

【答案】AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3 PH或電導(dǎo)率 共價(jià) 二 3：10 2Ca(ClO)2+PH3=H3PO4+2CaCl2 ClO-+H2OHClO+OH- Ca(OH)2或CaO ＞ 水解常數(shù)Kh=1.59×10-7＞Ka3=4.4×10-13，水解程度大于電離程度，溶液呈堿性

【解析】

⑴根據(jù)題意寫(xiě)出反應(yīng)方程式。

⑵根據(jù)已知信息，檢驗(yàn)空氣中微量的磷化氫主要是看溶液的pH值或電導(dǎo)率，HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導(dǎo)電，說(shuō)明不存在離子，因此在溶液中不電離則為共價(jià)化合物。

⑶根據(jù)甲足量氫氧化鈉溶液得到NaH2PO2得出亞磷酸為二元酸；根據(jù)化合價(jià)升降守恒和生成的產(chǎn)物中質(zhì)量守恒分析得出白磷和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比。

⑷根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，次氯酸要水解生成的次氯酸更快的與磷化氫反應(yīng)。

⑸磷酸被氫氧化鈣或氧化鈣反應(yīng)生成磷酸鈣，CaHPO4溶液中水解程度大于電離程度，因此溶液顯堿性。

⑴磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，化學(xué)方程式為AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3，故答案為：AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3。

⑵HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導(dǎo)電，發(fā)生反應(yīng)PH3+3HgCl2=P(HgCl)3↓+3HCl，氯化氫易溶于水，所以可以通過(guò)測(cè)定溶液pH或電導(dǎo)率變化，準(zhǔn)確測(cè)定空氣中微量的PH3。HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導(dǎo)電，說(shuō)明不能電離出離子，因此HgCl2屬于共價(jià)化合物，故答案為：pH或電導(dǎo)率；共價(jià)。

⑶①根據(jù)在足量的NaOH溶液作用下生成的亞磷酸鈉的化學(xué)式得出亞磷酸屬于二元酸，故答案為：二。

②當(dāng)反應(yīng)I生成的n(NaH2PO2)：n(Na2HPO3) = 3：1時(shí)，假設(shè)n(NaH2PO2) = 3 mol，n(Na2HPO3) = 1 mol，則化合價(jià)升高+1×3 + (+3)×1 = 6，白磷中磷的化合價(jià)降低變?yōu)?/span>PH3，一個(gè)磷降低3個(gè)價(jià)態(tài)，需要2mol磷降低，因此總消耗磷的物質(zhì)的量為3+1 + 2 = 6mol，即白磷1.5 mol，消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量為3mol×1 + 1mol×2 = 5mol，因此參加反應(yīng)的n(P4)：n(NaOH) = 1.5:5 =3:10，故答案為3:10。

⑷用漂白粉可將PH3氧化為H3PO4，化學(xué)方程式為2Ca(ClO)2+PH3=H3PO4+2CaCl2，含有水蒸氣時(shí)可加快PH3的氧化過(guò)程，次氯酸鈣水解生成次氯酸，次氯酸具有更強(qiáng)的氧化性，可以更快地氧化磷化氫，因此離子方程式表示原因?yàn)?/span>ClO－ + H2O HClO + OH－，故答案為：2Ca(ClO)2+PH3= H3PO4+ 2CaCl2；ClO－ + H2O HClO + OH－。

⑸①試劑X主要是將磷酸等物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徕}，因此X試劑主要是Ca(OH)2或CaO，故答案為：Ca(OH)2或CaO。

②CaHPO4懸濁液中有HPO32-，HPO32-既能電離，也能水解，電離常數(shù)為H3PO4的第三步電離常數(shù)，即Ka3=4.4×10-13，水解常數(shù)Kh==＝1.59×10-7＞Ka3，所以主要是水解為主，因此CaHPO4懸濁液pH ＞7，故答案為：＞；水解常數(shù)Kh=1.59×10-7＞Ka3=4.4×10-13，水解程度大于電離程度，溶液呈堿性。