Question

以磷灰石礦[主要成分為：Ca₅ F（PO₄）₃]為原料生產(chǎn)磷肥--過磷酸鈣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Ca₅ F（PO₄）₃+7H₂SO₄=7CaSO₄+2x+3Ca（H₂PO₄）₂，其中x的化學(xué)式為________；已知Ca₅ F（PO₄）₃中P的化合價(jià)為+5價(jià)，則其中F的化合價(jià)為________．

Answer 1

HF    -1價(jià)
分析：根據(jù)反應(yīng)方程式2Ca₅ F（PO₄）₃+7H₂SO₄=7CaS0₄+2x+3Ca（H₂PO₄）₂，利用質(zhì)量守恒定律來推斷X的化學(xué)式，根據(jù)Ca₅ F（PO₄）₃的化學(xué)式和P的化合價(jià)為+5價(jià)，利用化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0來計(jì)算F元素的化合價(jià)．
解答：在2Ca₅ F（PO₄）₃+7H₂SO₄=7CaS0₄+2x+3Ca（H₂PO₄）₂中，
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素種類、原子個(gè)數(shù)和種類不變，Ca、P、S、O原子的個(gè)數(shù)反應(yīng)前后相等，反應(yīng)前共有2個(gè)F原子、14個(gè)H原子，反應(yīng)后應(yīng)共有2個(gè)F原子、14個(gè)H原子，現(xiàn)有12個(gè)H原子，則x中共有2個(gè)F原子、2個(gè)H原子，又x的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，則x的化學(xué)式為HF；
在Ca₅ F（PO₄）₃中，Ca元素的化合價(jià)為+2價(jià)，P元素的化合價(jià)為+5價(jià)，O元素的化合價(jià)為-2價(jià)，
設(shè)F元素的化合價(jià)為n，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，則
（+2）×5+n+（+5）×3+（-2）×4×3=0，
解得n=-1；
故答案為：HF；-1價(jià)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式來推斷物質(zhì)的化學(xué)式，并利用化學(xué)式來計(jì)算元素的化合價(jià)，學(xué)生應(yīng)熟悉守恒法和化合價(jià)計(jì)算原則來分析解答．