Question

磷單質及其化合物的、有廣泛應用

（1）同磷灰石[主要成分]在高溫下制備黃磷（P₄）的熱化學方程式為：

4Ca₅(PO₄)₃F(s)+21SiO₂(s)+30C(s)=3P₄(g)+20CaSiO₃(s)+30CO(g)+SiF₄(g) ；H

①上述反應中，副產物礦渣可用來         。

②已知相同條件下：

4Ca₃(PO₄)₂F(s)+3SiO₂(s)=6Cas₃(PO₄)₂(s)+2CaSio₃(s)+SiF₄(g) ；△H₁

2Ca₃(PO₄)₂(s)+12C(s)=P₄(g)+6CaO(s)+12CO(g)；△H₂

SiO₂(s)+CaO(s)=CaSiO₃(s) ；△H₃

用△H₁、△H₂和△H₃表示H，H=           。

（2）三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結構式見右圖）之間脫去兩個水分子產物，其結構式為            。三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為         。

（3）次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學鍍鎳。

①NaH₂PO₂中P元素的化合價為             。

②化學鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^－，在酸性等條件下發(fā)生下述反應：

（a）       Ni²⁺ +      H₂PO₂^－+       →    Ni⁺+       H₂PO₃^－+     

（b）6H₂PO^-₂ +2H⁺ =2P+4H₂PO₃+3H₂↑

請在答題卡上寫出并配平反應式（a）。

③利用②中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。

方法上的不同點：                    ；原理上的不同點：          ；化學鍍的優(yōu)點：                    。

Answer 1

【答案】（1）水泥；△H₁—3△H₂+18△H₃（2），Na₅P₃O₁₂，（3）+1；2Ni²⁺ + 1H₂PO₂^－+ 1H₂O → 2 Ni⁺  +1H₂PO₃^－+ 2 H⁺（4）化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層  ；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應  ； 裝置簡便，節(jié)約能源，操作簡便  。

【解析】（1）①由方程式可以看出副產物礦渣應該是CaSiO₃(s)，結合煉鐵我們不難得出答案是制水泥

②運用蓋斯定律，反應1—反應2×3+反應3×18=總反應，則△H=△H₁—3△H₂+18△H₃

（2）結合題意三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）可知產物三聚磷酸應含有五個羥基，即三個

磷酸分子之間有三個羥基相互反應脫去兩個水分子，所以三聚磷酸的結構式為

，三聚磷酸鈉的化學式為Na₅P₃O₁₂。

（3）①因為Na、H的化合價為+1，O為—2，所以由化合價代數(shù)和為0可得P的化合價為：+1。

②由得失電子數(shù)目守恒（2—1）×2=（3—1）×1，可知Ni²⁺ 和Ni⁺的化學計量數(shù)為2，H₂PO₂^－和H₂PO₃^－的化學計量數(shù)為1，再由電荷守恒2×2—1=2×1—1+2×1，可知H⁺在方程式的右邊，H₂O在方程式的左邊，化學計量數(shù)分別為2和1。即總方程式為：2Ni²⁺ +1H₂PO₂^－+ 1H₂O → 2 Ni⁺  +1H₂PO₃^－+ 2 H⁺

①     比較化學鍍與電鍍應該從反應環(huán)境和條件以及反應實質和產物方面去分析歸納問題，從方法上分析，電鍍是利用電解原理通過外加直流電源，在鍍件表面形成的鍍層，鍍層一般只有鎳，而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸，在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，這是兩者的不同；從原理上分析，無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移，均是利用了氧化還原反應，這是兩者的相同點，不同點是化學鍍用的是化學反應，而電鍍用的是電化學；很明顯化學鍍裝置簡單，而且不需要消耗電能，裝置簡單、耗能少、操作簡便應該是化學鍍優(yōu)于電鍍的。

【考點分析】氧化還原反應綜合應用