Question

【題目】磷化氫(PH3)是一種劇毒氣體，是最常用的高效熏蒸殺蟲劑，也是一種電子工業原料。

(1)PH3的電子式為______________。

(2)在密閉糧倉放置的磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，該反應的化學方程式為：_____。

(3)PH3的一種工業制法涉及的物質轉化關系如下圖所示：

①次磷酸屬于____元酸，亞磷酸屬于____元酸；

②當反應I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3) =3:1時，參加反應的n(P4)：n(NaOH)= ____。

(4)一種用于處理PH3廢氣的吸收劑成分為次氯酸鈣80%、鋸木屑(疏松劑)15%、活性炭 2.5%、滑石粉(防結塊)2.5%。

①次氯酸鈣將PH3氧化為H3PO4的化學方程式為_______________________________；

②空氣中的水蒸氣可加快PH3的氧化過程，其原因可能是_______________________。

(5)從(4)中的吸收殘留物中回收磷酸氫鈣(CaHPO4)的方法如下：

①試劑x為_________填化學式)；

②已知25℃時，H3 PO4的Kal=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3 =4.4×10-13。加入Y時，應控制懸濁液pH____7(填“>”、“=”或“<”)，通過計算說明理由：________________________________

Answer 1

【答案】 AlP +3H2O =Al(OH)3+PH3↑ 一 二 3:10 2Ca(ClO)2 +PH3 ==H3PO4 +2CaCl2 次氯酸鈣與水接觸，水解生成氧化能力更強的HClO Ca(OH)2或CaO ＞ HPO4２－水解程度大于電離程度，溶液顯堿性

【解析】

（1）PH3為共價化合物；

（2）AlP固體和水反應時，生成PH3和Al(OH)3；

（3）①由流程可知黃磷與足量的NaOH溶液反應只生成次磷酸鈉NaH2PO2和亞磷酸鈉Na2HPO3；

②該反應的反應物為黃磷、氫氧化鈉，產物為次磷酸鈉、亞磷酸鈉，依據得失電子數目守恒計算；

（4）①漂白粉主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2具有強氧化性；

②含有水蒸氣時，次氯酸鈣與水接觸，水解生成氧化能力更強的HClO；

（5）①根據流程，加入試劑得到磷酸鈣，所以試劑X含有鈣離子，加入試劑能夠中和磷酸氫鈣中的氫；

②CaHPO4為強堿弱酸酸式鹽，HPO42-的電離常數Ka3 =4.4×10-13，HPO42-的水解常數為=＞Ka3 =4.4×10-13。

（1）PH3為共價化合物，電子式為，故答案為：；

（2）AlP固體和水反應時，生成PH3和Al(OH)3，反應的化學方程式為：AlP＋3H2O=Al(OH)3＋PH3↑，故答案為：AlP＋3H2O=Al(OH)3＋PH3↑；

（3）①由流程可知黃磷與足量的NaOH溶液反應只生成次磷酸鈉NaH2PO2和亞磷酸鈉Na2HPO3，說明次磷酸為一元酸，亞磷酸為二元酸，故答案為：一；二；

②該反應的反應物為黃磷、氫氧化鈉，產物為次磷酸鈉、亞磷酸鈉，P4中(P為0價)，NaH2PO2中(P為＋1價)，Na2HPO3(P為＋3價)，PH3(P為－3價)，當反應Ⅰ生成的n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)=3∶1時，根據得失電子守恒，n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)∶n(PH3)=3∶1∶2，反應為：3P4＋10NaOH===6NaH2PO2＋2Na2HPO3＋4PH3↑，所以參加反應的n(P4)∶n(NaOH)=3∶10，故答案為：3∶10；

（4）①漂白粉主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2具有強氧化性，能將PH3氧化為H3PO4，反應的化學方程式為2Ca(ClO)2＋PH3=H3PO4＋2CaCl2，故答案為：2Ca(ClO)2＋PH3=H3PO4＋2CaCl2；

②含有水蒸氣時，次氯酸鈣與水接觸，水解生成氧化能力更強的HClO，加快PH3的氧化過程，故答案為：次氯酸鈣與水接觸，水解生成氧化能力更強的HClO；

（5）①根據流程，加入的試劑X使吸收液中的磷酸轉化為磷酸鈣，所以試劑X含有鈣離子，加入試劑能夠中和磷酸，需加入Ca(OH)2，CaO與水反應生成Ca(OH)2，所以X可以為Ca(OH)2或CaO，故答案為：Ca(OH)2或CaO；

②試劑Y可以把磷酸鈣轉化為磷酸氫鈣，故Y為磷酸。CaHPO4為強堿弱酸的酸式鹽，HPO42-的電離常數Ka3 =4.4×10-13，HPO42-的水解常數為=＞Ka3 =4.4×10-13，水解程度大于電離程度，故CaHPO4溶液呈堿性，所以加入Ca(OH)2或CaO時，應控制懸濁液pH＞7，有利于CaHPO4生成，故答案為：＞；水解程度大于電離程度，溶液顯堿性。