Question

12．羥基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]是一種重要的生物無(wú)機(jī)材料．其常用的制備方法有兩種：
方法A：用濃氨水分別調(diào)Ca（NO₃）₂和（NH₄）₂HPO₄溶液的pH約為12；在劇烈攪拌下，將（NH₄）₂HPO₄溶液緩慢滴入Ca（NO₃）₂溶液中．
方法B：劇烈攪拌下，將H₃PO₄溶液緩慢滴加到Ca（OH）₂懸濁液中．
3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如上圖所示（圖中縱坐標(biāo)是鈣離子濃度的對(duì)數(shù)），回答下列問(wèn)題：
（1）完成方法A和方法B中制備Ca₅（PO₄）₃OH的化學(xué)反應(yīng)方程式：
①5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
②5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點(diǎn)是唯一副產(chǎn)物為水，工藝簡(jiǎn)單．
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加過(guò)快，制得的產(chǎn)物不純，其原因是反應(yīng)液局部酸性過(guò)大，會(huì)有CaHPO₄產(chǎn)生．
（4）圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是Ca₅（PO₄）₃OH（填化學(xué)式）．
（5）糖沾附在牙齒上，在酶的作用下產(chǎn)生酸性物質(zhì)，易造成齲齒．結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，分析其原因酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒．

Answer 1

分析 根據(jù)原子守恒可以配平反應(yīng)方程式，方法A與方法B對(duì)比，主要是A產(chǎn)物有副產(chǎn)物NH₄NO₃，原子利用率不高．本題后二問(wèn)要利用平衡思想解決，人體pH基本上在7.39～7.41，所以鈣主要存在形式為Ca₅（PO₄）₃OH，結(jié)合其電離平衡可以分析酸會(huì)促進(jìn)其電離而溶解，造成齲齒．
（1）①?gòu)氖睾愕慕嵌瓤芍��?molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O；
②從守恒的角度可知，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O；
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)品為水，沒(méi)有其它副產(chǎn)品，工藝簡(jiǎn)單；
（3）反應(yīng)液局部酸性過(guò)大，會(huì)有CaHPO₄產(chǎn)生；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，溶解度越小越穩(wěn)定；
（5）根據(jù)羥基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]電離平衡分析酸會(huì)促進(jìn)其電離而溶解，造成齲齒．

解答 解：（1）①?gòu)馁|(zhì)量守恒的角度思考，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
故答案為：10NH₄NO₃；3H₂O；
②從質(zhì)量守恒的角度思考，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O，
故答案為：Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O；
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)品為水，沒(méi)有其它副產(chǎn)品，工藝簡(jiǎn)單，
故答案為：唯一副產(chǎn)物為水，工藝簡(jiǎn)單；
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致局部酸性過(guò)大，生成CaHPO₄，制得的產(chǎn)物不純，
故答案為：反應(yīng)液局部酸性過(guò)大，會(huì)有CaHPO₄產(chǎn)生；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，所以鈣主要存在形式為Ca₅（PO₄）₃OH，
故答案為：Ca₅（PO₄）₃OH；
（5）反應(yīng)平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq），酸性物質(zhì)使沉淀溶解向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒，
故答案為：酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)難溶電解質(zhì)的溶解平衡和酸堿反應(yīng)的了解，考查學(xué)生書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程形式的能力、讀圖解析和方案評(píng)價(jià)能力，以及化學(xué)平衡知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．