Question

10．白磷（P₄）是磷的單質之一，易氧化，與鹵素單質反應生成鹵化磷．鹵化磷通常有三鹵化磷或五鹵化磷，五鹵化磷分子結構（以PCl₅為例）如圖所示．該結構中氯原子有兩種不同位置．
（1）6.20g白磷在足量氧氣中完全燃燒生成氧化物，反應所消耗的氧氣在標準狀況下的體積為5.6L．上述燃燒產物溶于水配成100.0mL磷酸（H₃PO₄）溶液，該磷酸溶液的物質的量濃度4.00mol/L．
（2）含0.300mol H₃PO₄的水溶液滴加到含0.500mol Ca（OH）₂的懸濁液中，反應恰好完全，生成l種難溶鹽和16.2gH₂O．該難溶鹽的化學式可表示為Ca₅（PO₄）₃（OH）．
（3）白磷和氯、溴反應，生成混合鹵化磷PCl_5-xBr_x（1≤x≤4，且x為整數）．如果某混合鹵化磷共有3種不同結構，該混合鹵化磷的相對分子質量為297.5或342．（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）磷在足量氧氣中完全燃燒生成P₂O₅，根據n=$\frac{m}{M}$計算白磷的物質的量，根據方程式計算需要氧氣的物質的量，再根據V=nV_m計算氧氣的體積，根據P原子守恒計算生成H₃PO₄的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算磷酸的物質的量濃度；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算水的物質的量，由原子守恒計算可得生成難溶鹽中含 Ca、P、H和O原子的物質的量，據此書寫．
（3）由五鹵化磷的結構可知混合鹵化磷中分子結構有3種的是PCl₃Br₂和PCl₂Br₃．

解答 解：（1）n（P₄）=$\frac{6.20g}{124g/mol}$=0.05 mol
則：P₄+5O₂　$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
  1mol 5mol    2mol
0.05mol x        y
所以x=0.05mol×5=0.25 mol
y=0.05mol×2=0.1 mol
故V（O₂）=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L
根據磷原子守恒可判斷0.1molP₂O₅與水反應生成0.2mol H₃PO₄
則c（H₃PO₄）=$\frac{0.2mol}{0.05L}$=4.00 mol/L，故答案為：5.6，4.00 mol/L；
（2）n（H₂O）=$\frac{16.2g}{18g/mol}$=0.9 mol
由原子守恒可得生成難溶鹽中含0.5 mol Ca、0.3 mol P、0.1 mol H和1.3 mol O，即難溶鹽中N（Ca）：N（P）：N（H）：N（O）=5：3：1：13，其化學式為Ca₅（PO₄）₃（OH），故答案為：Ca₅（PO₄）₃（OH）；
（3）混合鹵化磷中分子結構有3種的是PCl₃Br₂和PCl₂Br₃，其相對分子質量為297.5和342．故答案為：297.5或342．

點評 本題主要考查根據方程式的計算、物質的量濃度計算等，注意（2）中根據原子守恒進行計算．