Question

18．一種以白磷（P4）為原料制備次磷酸鈉晶體的工藝流程如下：

（1）一定溫度下，PH₃的分解反應為4PH₃（g）?P₄（g）+6H₂（g），該反應的平衡常數表達式為K=$\frac{{c}^{6}（{H}_{2}）c（{P}_{4}）}{{c}^{4}（P{H}_{3}）}$；磷化氫是一種易燃、有毒的氣體，可以在常溫下催化氧化為磷酸，其反應的化學方程式是PH₃+2O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₃PO₄．
（2）反應釜中另一種生成物為次磷酸二氫鈣（次磷酸二氫鈣能溶于水），其化學反應方程式為2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑； 攪拌釜中通入CO₂的目的是中和過量堿（或調節溶液pH或除去部分Ca²⁺離子）；濾渣2的主要成分為CaCO₃．
（3）次磷酸鈉可用于化學鍍．如在塑料鍍件上化學鍍銅，用含有和Cu²⁺和H₂PO₂^-的溶液在pH=9條件下反應，次磷酸根離子被氧化為HPO₃^2-、該反應的離子反應方程式為Cu²⁺+H₂PO₂^-+3OH^-═Cu+HPO₃^2-+2H₂O．

Answer 1

分析 白磷消石灰在反應釜中生成PH₃和次磷酸二氫鈣，過濾得到濾液通入適量二氧化碳除去過量的氫氧化鈣，加入碳酸鈉轉化為次磷酸鈉，結晶得到次磷酸鈉晶體，
（1）根據化學平衡常數表達式完成；磷化氫是一種易燃在常溫下催化氧化為磷酸的反應方程式；
（2）反應釜中另一種生成物為次磷酸二氫鈣，過濾所得濾液呈堿性，通入二氧化碳中和過量的堿；加入碳酸鈉，生成了碳酸鈣沉淀，過濾后濾渣2碳酸鈣；
（3）堿性條件下，次磷酸根離子被氧化為HPO₃^2-的反應方程式．

解答 解：（1）4PH₃（g）?P₄（g）+6H₂（g）反應的平衡常數表達式為：$\frac{{c}^{6}（{H}_{2}）c（{P}_{4}）}{{c}^{4}（P{H}_{3}）}$；磷化氫是一種易燃、有毒的氣體，可以在常溫下催化氧化為磷酸，反應的化學方程式為：PH₃+2O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₃PO₄，
故答案為：$\frac{{c}^{6}（{H}_{2}）c（{P}_{4}）}{{c}^{4}（P{H}_{3}）}$；　PH₃+2O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₃PO₄；
（2）反應釜中另一種生成物為次磷酸二氫鈣，白磷和氫氧化鈣在水溶液中反應生成次磷酸二氫鈣和PH₃，反應的化學方程式為：2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑，由于過濾后所得濾液呈堿性，通入二氧化碳用于中和過量的堿，上一步加入碳酸鈉，生成了碳酸鈣沉淀，過濾后濾渣2碳酸鈣，
故答案為：2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；中和過量堿（或調節溶液pH或除去部分Ca²⁺離子）；CaCO₃；
（3）在堿性條件下，次磷酸根離子被氧化為HPO₃^2-，反應的離子方程式為：Cu²⁺+H₂PO₂^-+3OH^-═Cu+HPO₃^2-+2H₂O，
故答案為：Cu²⁺+H₂PO₂^-+3OH^-═Cu+HPO₃^2-+2H₂O．

點評 本題考查了以黃磷（P₄）為原料制備次磷酸鈉晶體的工藝流程，關鍵在于對工藝流程的理解，和知識的遷移運用，本題難度中等．