4.磷的含氧酸有多種形式,如H3PO4、H3PO2(次磷酸)、H3PO3(亞磷酸)等,回答下列問題:
(1)白磷(P4)與CuSO4溶液反應(yīng)可以制得H3PO4,其化學(xué)方程式為:11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4.則1molCuSO4溶液能氧化白磷的物質(zhì)的量是0.05mol.
(2)已知磷酸的結(jié)構(gòu)簡式為 (為三元中強(qiáng)酸),三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子之間脫去兩個(gè)水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡式為;三聚磷酸鈉是常用的水處理劑,其化學(xué)式為Na5P3O10
(3)H3PO4對(duì)應(yīng)的鹽有磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽,它們的鈉鹽均是可溶性鹽,而鈣鹽只有磷酸二氫鈣可溶,現(xiàn)向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液由堿性變?yōu)樗嵝,從離子平衡的角度結(jié)合有關(guān)化學(xué)用語分析溶液顯酸性的原因是Na2HPO4溶液中存在電離平衡:HPO42-?H++PO43-,加入CaCl2溶液,Ca2+與PO43-結(jié)合生成Ca3(PO42沉淀,促進(jìn)Na2HPO4的電離平衡向右移動(dòng),H+濃度增大,溶液顯酸性.
(4)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳,即等物質(zhì)的量的Ni2+與H2PO2-在酸性條件下在塑料鍍件表面發(fā)生鍍鎳反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式Ni2++H2PO2-+H2O=Ni+H3PO3+2H+
(5)亞磷酸具有強(qiáng)的還原性,可使碘水褪色,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI.電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸,裝置示意圖如圖,(陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過),則陰極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為HPO32-+2H+=H3PO3

分析 (1)Cu元素的化合價(jià)由+2價(jià)降低到+1價(jià),CuSO4是氧化劑,P4部分磷元素由0價(jià)降低到-3價(jià),部分磷元素由0價(jià)升高到+5價(jià),磷元素的化合價(jià)既升高又降低,所以P4既是氧化劑又是還原劑,若有11molP4參加反應(yīng),其中5mol的P4做氧化劑,據(jù)此計(jì)算即可;
(2)三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子之間脫去兩個(gè)水分子的產(chǎn)物,即磷酸分子間兩個(gè)羥基脫去應(yīng)該水分子;三聚磷酸鈉可以看作三聚磷酸中五個(gè)羥基的氫原子換成鈉離子;
(3)若向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,HPO42-離子和Ca2+離子反應(yīng)生成沉淀,促進(jìn)HPO42-的電離,溶液顯示酸性;
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)變化及質(zhì)量守恒定律判斷反應(yīng)物和生成物,并配平反應(yīng)方程式;
(5)亞磷酸和碘發(fā)生氧化還原反應(yīng),亞磷酸作還原劑被氧化生成磷酸,碘被還原生成氫碘酸,據(jù)此寫出反應(yīng)方程式;陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng);產(chǎn)品室中HPO32-和氫離子結(jié)合 生成亞磷酸.

解答 解:(1)Cu元素的化合價(jià)由+2價(jià)降低到+1價(jià),CuSO4是氧化劑,P4部分磷元素由0價(jià)降低到-3價(jià),部分磷元素由0價(jià)升高到+5價(jià),磷元素的化合價(jià)既升高又降低,所以P4既是氧化劑又是還原劑,若有11molP4參加反應(yīng),其中5mol的P4做氧化劑,60mol硫酸銅做氧化劑,只有6mol的P4做還原劑,所以1mol硫酸銅轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=1mol×(2-0)=2mol,氧化白磷物質(zhì)的量=$\frac{1}{4×5}$mol=0.05mol,
故答案為:0.05mol;
(2)磷酸分子間通過羥基脫水形成三聚磷酸,所以三聚磷酸的結(jié)構(gòu)式為:;三聚磷酸中羥基的氫原子被鈉離子取代生成三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”),所以三聚磷酸鈉的化學(xué)式為:Na5P3O10,
故答案為:; Na5P3O10
(3)HPO42-離子既能發(fā)生電離又能發(fā)生水解,電離反應(yīng)式為HPO42-?PO43-+H+,水解反應(yīng)式為HPO42-+H2O?H2PO4-+OH-,溶液呈堿性,說明水解程度大于電離程度;由于HPO42-離子和Ca2+離子反應(yīng)生成沉淀:3Ca2++2HPO42-═Ca3(PO42↓+2H+,促進(jìn)HPO42-的電離,溶液則顯酸性,
故答案為:Na2HPO4溶液中存在電離平衡:HPO42-?H++PO43-,加入CaCl2溶液,Ca2+與PO43-結(jié)合生成Ca3(PO42沉淀,促進(jìn)Na2HPO4的電離平衡向右移動(dòng),H+濃度增大,溶液顯酸性;
(4)由氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降相等進(jìn)行配平:鎳元素的化合價(jià)降低了2價(jià),磷元素的化合價(jià)升高的2價(jià),根據(jù)原子守恒結(jié)合電荷守恒可得配平的方程式為:H2O+Ni2++H2PO2-═Ni+H2PO3-+2H+,故答案為:Ni2++H2PO2-+H2O=Ni+H3PO3+2H+;
(5)亞磷酸和碘發(fā)生氧化還原反應(yīng),亞磷酸作還原劑被氧化生成磷酸,碘被還原生成氫碘酸,反應(yīng)方程式為:H3PO3+I2+H2O=2HI+H3PO4,陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,產(chǎn)品室中HPO32-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸,反應(yīng)離子方程式為:HPO32-+2H+=H3PO3,故答案為:H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI;2H++2e-=H2↑;HPO32-+2H+=H3PO3

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的配平、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移等知識(shí),題目難度中等,試題涉及的內(nèi)容較多,題量較大,充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.已知:Pb的化合價(jià)只有+2、+4,且+4價(jià)的Pb具有強(qiáng)氧化性,能氧化濃HCl生成C12;PbO2不穩(wěn)定,隨溫度升高按下列順序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.現(xiàn)將a mol PbO2加熱分解,收集產(chǎn)生的O2;加熱反應(yīng)后所得固體中,Pb2+占Pb元素的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x;向加熱后所得固體中加入足量的濃鹽酸,收集產(chǎn)生的C12.兩步反應(yīng)中收集的O2和C12的物質(zhì)的量之和為y mol.
試回答下列問題:
(1)Fe3O4可寫成FeO•Fe2O3的形式,如果將Pb3O4也寫成相對(duì)應(yīng)的形式應(yīng)為PbO•PbO2
(2)試寫Pb2O3與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Pb2O3+6HCl(濃)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O.
(3)通過計(jì)算確定y與a、x的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)═a(1-0.5x)mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.一定溫度下,1molX和n mol Y在容積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+Y(g)?2Z(g)+M(s),5min后達(dá)到平衡,此時(shí)生成0.2mol Z.下列說法正確的是( 。
A.若將容器壓縮時(shí),正逆反應(yīng)速率均不變
B.5 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(X)=0.02 mol/(L•min)
C.向平衡后的體系中加入l molM(s),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用量筒量取50mL 0.50mol•L-1鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸的溫度,然后把溫度計(jì)上的 酸用水沖洗干凈;②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液,并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測(cè)得混合液最高溫度.回答下列問題:
(1)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D(填序號(hào)).
A.用溫度計(jì)小心攪拌
B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)
(2)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g•cm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J•g-1•℃-1.為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃
鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-51.8kJ•mol-1(結(jié)果保留一位小數(shù)).
(3)不能(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸,理由是H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的中和熱.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列各組溶液,不用其它試劑即可鑒別的是( 。
A.KCl    NaHSO4     KHCO3B.Na2SO4   BaCl2   Na2CO3
C.NaHCO3   Ba(OH)2   NaHSO4D.Ca(OH)2   Na2CO3   BaCl2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.豐富多彩的材料為人類的生存和發(fā)展創(chuàng)造了完美的物質(zhì)條件.
①陶瓷、水泥和普通玻璃都是生活中最常見的材料,它們屬于b(填字母).
a.金屬材料         b.無機(jī)非金屬材料    c.有機(jī)高分子材料
制造普通玻璃時(shí),需要的主要原料有純堿、石灰石和SiO2(填化學(xué)式).
②鋼鐵制品不僅會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕,在潮濕的空氣中還會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕,它們共同的特點(diǎn)是鐵發(fā)生氧化反應(yīng).為防止輪船的船體在海水中被腐蝕,一般在船身連接鋅塊(填“鋅塊”或“銅塊”)
③三大合成材料指的是塑料、合成纖維和橡膠.“白色污染”已成為當(dāng)今社會(huì)的一大公害,“白色污染”主要是廢塑料制品(填“廢塑料制品”、“廢橡膠制品”或“生活垃圾”)造成的.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.在一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力I隨加入水的體積V變化的曲線如圖所示.請(qǐng)完成下列問題:
(1)a、b、c三點(diǎn)處,溶液的c(H+)由小到大的順序?yàn)閏<a<b
(2)a、b、c三點(diǎn)處,電離程度最大的是c
(3)表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)(25℃):
電離方程式電離平衡常數(shù)K
CH3COOHCH3COOH?CH3COO-+HK=1.76×10-5
H2CO3H2CO3?H++HCO3-H2CO3-?H++HCO32-K1=4.31×10-7K2=5.61×10-11
HClO HClO?H++ClO-K=3.0×10-8
CH3COOH、H2CO3、HClO,其中酸性最強(qiáng)的是CH3COOH,最弱的是HClO
(4)寫出下列各物質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離的電離方程式.
①H2SO4H2SO4═2H++SO42-
②NH3•H2ONH3•H2O?NH4++OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.有下列幾種方法制備O2:(1)KClO3和MnO2共熱,(2)H2O2中加MnO2,(3)KMnO4受熱分解,若要制相同質(zhì)量的O2,則上述反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為( 。
A.3:2:4B.1:1:1C.2:1:2D.1:2:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.常溫下將pH=9的Ba(OH)2溶液稀釋500倍,稀釋溶液后,c (OH-)與c (Ba2+)的比值近似為(  )
A.1:1B.1:2C.10:1D.2:1

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同步練習(xí)冊(cè)答案