题目
磷酸(H3PO4)在溶液中能够以H3PO4、H2PO4-、HPO42-和PO43-四种粒子的形式存在,当溶液中的pH发生变化时,其中任一种粒子的物质的量占四种粒子总物质的量的分数δ也可能发生变化.图是H3PO4溶液中,各种粒子的物质的量分数δ随pH变化曲线:
(1)设磷酸总浓度为c(总),写出c(总)与各粒子浓度间的关系式c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-).
(2)向Na3PO4溶液中逐滴滴入稀盐酸,在pH从8降到6的过程中发生的主要反应的离子方程式为HPO42-+H+=H2PO4-HPO42-+H+=H2PO4-,pH=6时,溶液中存在的阴离子有H2PO4-、HPO42-和OH-H2PO4-、HPO42-和OH-.
(3)由图可知,Na2HPO4溶液呈碱性,其原因是HPO42-的水解大于其电离HPO42-的水解大于其电离.
(4)向Na3PO4稀溶液中加入Na3PO4固体,c(Na+)/c(PO43-)的比值将减小减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,其常用的制备方法有两种:方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12:在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中.
方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中.
回答下列问题:
①完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式
A.5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3•H2O→Ca5(PO4)3OH↓+10NH4NO310NH4NO3+3H2O3H2O.
B.5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH↓+9H2OCa5(PO4)3OH↓+9H2O.
②与方法A相比,方法B的优点是唯一副产物是水,工艺简单唯一副产物是水,工艺简单.
③牙齿表面的物质主要是Ca5(PO4)3OH,糖黏附在牙齿上在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿,结合化学平衡移动原理,分析其原因酸性物质使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)向右移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿酸性物质使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)向右移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿.

(1)设磷酸总浓度为c(总),写出c(总)与各粒子浓度间的关系式c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-).
(2)向Na3PO4溶液中逐滴滴入稀盐酸,在pH从8降到6的过程中发生的主要反应的离子方程式为HPO42-+H+=H2PO4-HPO42-+H+=H2PO4-,pH=6时,溶液中存在的阴离子有H2PO4-、HPO42-和OH-H2PO4-、HPO42-和OH-.
(3)由图可知,Na2HPO4溶液呈碱性,其原因是HPO42-的水解大于其电离HPO42-的水解大于其电离.
(4)向Na3PO4稀溶液中加入Na3PO4固体,c(Na+)/c(PO43-)的比值将减小减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,其常用的制备方法有两种:方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12:在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中.
方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中.
回答下列问题:
①完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式
A.5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3•H2O→Ca5(PO4)3OH↓+10NH4NO310NH4NO3+3H2O3H2O.
B.5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH↓+9H2OCa5(PO4)3OH↓+9H2O.
②与方法A相比,方法B的优点是唯一副产物是水,工艺简单唯一副产物是水,工艺简单.
③牙齿表面的物质主要是Ca5(PO4)3OH,糖黏附在牙齿上在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿,结合化学平衡移动原理,分析其原因酸性物质使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)


答案
(1)磷酸(H3PO4)在溶液中能够以H3PO4、H2PO4-、HPO42-、和PO43-四种粒子形式存在,无论以何种离子存在,但总的P原子总数与原磷酸中P原子相等,
所以c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-),
故答案为:c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-);
(2)根据图象知,当向溶液中滴加稀盐酸时,溶液中H2PO4-增加,HPO42-减少,所以是溶液中的HPO42-和氢离子发生生成
H2PO4-,离子方程式为:HPO42-+H+═H2PO4-,
当pH=6时,根据图象知,溶液中存在的阴离子为H2PO4-、HPO42-和OH-,
故答案为:HPO42-+H+═H2PO4-;H2PO4-、HPO42-和OH-;
(3)Na2HPO4溶液呈碱性,根据图象知,当溶液中存在HPO4-时,溶液呈碱性,说明HPO4-在溶液中的水解程度大于电离程度,导致溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度,
故答案为:HPO42-的水解大于其电离;
(4)磷酸钠是强碱弱酸盐,所以弱酸根离子能发生水解,导致溶液中c(Na+)/c(PO43-)>3; PO43-+H2O⇌HPO42-+OH-,当向溶液中加入Na3PO4固体,导致溶液中磷酸根离子的浓度增大,故c(Na+)/c(PO43-)的值减小,
故答案为:减小;
(5)①从质量守恒的角度思考,5molCa(NO3)2、3mol(NH4)2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5(PO4)3OH、
10molNH4NO3和3molH2O,反应的化学方程式为
5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3•H2O=Ca5(PO4)3OH↓+10NH4NO3+3H2O,从质量守恒的角度思考,5molCa(OH)2和3mol
H3PO4反应生成1molCa5(PO4)3OH和9molH2O,
该反应的化学方程式为5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH↓+9H2O,
故答案为:10NH4NO3;3H2O;Ca5(PO4)3OH↓+9H2O;
②与方法A相比,方法B的优点是副产品为水,没有其它副产品,工艺简单,
故答案为:唯一副产物是水,工艺简单;
③反应平衡:Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),酸性物质使沉淀溶解向右移动,
导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿,
故答案为:酸性物质使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)向右移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿.
所以c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-),
故答案为:c(总)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-);
(2)根据图象知,当向溶液中滴加稀盐酸时,溶液中H2PO4-增加,HPO42-减少,所以是溶液中的HPO42-和氢离子发生生成
H2PO4-,离子方程式为:HPO42-+H+═H2PO4-,
当pH=6时,根据图象知,溶液中存在的阴离子为H2PO4-、HPO42-和OH-,
故答案为:HPO42-+H+═H2PO4-;H2PO4-、HPO42-和OH-;
(3)Na2HPO4溶液呈碱性,根据图象知,当溶液中存在HPO4-时,溶液呈碱性,说明HPO4-在溶液中的水解程度大于电离程度,导致溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度,
故答案为:HPO42-的水解大于其电离;
(4)磷酸钠是强碱弱酸盐,所以弱酸根离子能发生水解,导致溶液中c(Na+)/c(PO43-)>3; PO43-+H2O⇌HPO42-+OH-,当向溶液中加入Na3PO4固体,导致溶液中磷酸根离子的浓度增大,故c(Na+)/c(PO43-)的值减小,
故答案为:减小;
(5)①从质量守恒的角度思考,5molCa(NO3)2、3mol(NH4)2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5(PO4)3OH、
10molNH4NO3和3molH2O,反应的化学方程式为
5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3•H2O=Ca5(PO4)3OH↓+10NH4NO3+3H2O,从质量守恒的角度思考,5molCa(OH)2和3mol
H3PO4反应生成1molCa5(PO4)3OH和9molH2O,
该反应的化学方程式为5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH↓+9H2O,
故答案为:10NH4NO3;3H2O;Ca5(PO4)3OH↓+9H2O;
②与方法A相比,方法B的优点是副产品为水,没有其它副产品,工艺简单,
故答案为:唯一副产物是水,工艺简单;
③反应平衡:Ca5(PO4)3OH(s)

导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿,
故答案为:酸性物质使沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)

解析
暂无解析
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