Question

磷單質(zhì)及其化合物的、有廣泛應(yīng)用

（1）同磷灰石[主要成分]在高溫下制備黃磷（P₄）的熱化學(xué)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(yīng)中，副產(chǎn)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(gè)磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式見右圖）之間脫去兩個(gè)水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為            。三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學(xué)式為         。

（3）次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學(xué)鍍鎳。

①NaH₂PO₂中P元素的化合價(jià)為             。

②化學(xué)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(yīng)：

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

（b）6H₂PO^-₂ +2H⁺ =2P+4H₂PO₃+3H₂↑

請(qǐng)?jiān)?u>答題卡上寫出并配平反應(yīng)式（a）。

③利用②中反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的，這是一種常見的化學(xué)鍍。請(qǐng)從以下方面比較化學(xué)鍍與電鍍。

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

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(xué)鍍中鍍件直接與電解質(zhì)溶液接觸反應(yīng)；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層  ；化學(xué)鍍是利用化學(xué)腐蝕反應(yīng)；電鍍是利用電解池，外加電流進(jìn)行氧化還原反應(yīng)  ； 裝置簡(jiǎn)便，節(jié)約能源，操作簡(jiǎn)便  。

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

②運(yùn)用蓋斯定律，反應(yīng)1—反應(yīng)2×3+反應(yīng)3×18=總反應(yīng)，則△H=△H₁—3△H₂+18△H₃

（2）結(jié)合題意三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）可知產(chǎn)物三聚磷酸應(yīng)含有五個(gè)羥基，即三個(gè)

磷酸分子之間有三個(gè)羥基相互反應(yīng)脫去兩個(gè)水分子，所以三聚磷酸的結(jié)構(gòu)式為

，三聚磷酸鈉的化學(xué)式為Na₅P₃O₁₂。

（3）①因?yàn)镹a、H的化合價(jià)為+1，O為—2，所以由化合價(jià)代數(shù)和為0可得P的化合價(jià)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(xué)計(jì)量數(shù)為2，H₂PO₂^－和H₂PO₃^－的化學(xué)計(jì)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(xué)計(jì)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(xué)鍍與電鍍應(yīng)該從反應(yīng)環(huán)境和條件以及反應(yīng)實(shí)質(zhì)和產(chǎn)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(xué)鍍是利用氧化還原反應(yīng)鍍件直接與電解質(zhì)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(xué)鍍均有電子的轉(zhuǎn)移，均是利用了氧化還原反應(yīng)，這是兩者的相同點(diǎn)，不同點(diǎn)是化學(xué)鍍用的是化學(xué)反應(yīng)，而電鍍用的是電化學(xué)；很明顯化學(xué)鍍裝置簡(jiǎn)單，而且不需要消耗電能，裝置簡(jiǎn)單、耗能少、操作簡(jiǎn)便應(yīng)該是化學(xué)鍍優(yōu)于電鍍的。

【考點(diǎn)分析】氧化還原反應(yīng)綜合應(yīng)用