Question

11．磷、硫元素的單質和化合物應用廣泛．
（1）S元素的原子結構示意圖是
（2）白磷中毒后可用硫酸銅溶液解毒，解毒原理可用下列化學方程式表示（未配平）
11P₄+60CuSO₄+96H₂O→20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
回答下列問題：
①Cu₃P中P元素的化合價是-3價
②1molCuSO₄能氧化白磷的物質的量是0.05mol
③H₃PO₄是三元弱酸，分別寫出磷酸三級電離的電離方程式：H₃PO₄ H⁺+H₂PO₄^-、H₂PO₄^- H⁺+HPO₄^2-、HPO₄^2- H⁺+PO₄^3-
④Na₃PO₄為正鹽（填“正鹽”或“酸式鹽”）其水溶液顯堿性（填“酸性”“中性”或“堿性”）

Answer 1

分析 （1）硫原子有16個質子，核外3個電子層，分別容納2.8.6個電子；
（2）由方程式可知：P₄部分磷元素由0價降低到-3價，部分磷元素由0價升高到+5價，磷元素的化合價既升高又降低，Cu元素的化合價由+2價降低到+1價，依據得失電子守恒及原子個數守恒配平方程式；
①Cu₃P中銅顯+1價，依據代數和為0判斷P元素化合價；
②有60mol的CuSO₄參加反應，60molCuSO₄得到60mol電子，1molP₄參加反應失去20mol電子，依據得失電子守恒計算60mol硫酸銅能夠氧化白磷的物質的量，然后計算1mol硫酸銅氧化的物質的量；
③磷酸為多元弱酸，是弱電解質，分步電離，用可逆號；
④電離產生的陽離子全都是金屬陽離子或者氨根離子，陰離子都是酸根離子的鹽屬于正鹽，磷酸鈉為強堿弱酸鹽，水解顯堿性．

解答 解：（1）硫原子有16個質子，核外3個電子層，分別容納2.8.6個電子，原子結構示意圖為：；
故答案為：；
（2）反應中P₄部分磷元素由0價降低到-3價，部分磷元素由0價升高到+5價，磷元素的化合價既升高又降低，Cu元素的化合價由+2價降低到+1價，氧化還原反應氧化劑得到電子總數與還原劑失去電子總數相等，所以P₄系數為11，CuSO₄系數為96，Cu₃P系數為20，H₃PO₄系數為24，依據原子個數守恒該反應方程式為：
11P₄+60CuSO₄+96H₂O═20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄，
①Cu₃P中銅顯+1價，依據代數和為0，P的化合價為-3價；
故答案為：-3價；
②60mol的CuSO₄參加反應，60molCuSO₄得到60mol電子，1molP₄參加反應失去20mol電子，所以60molCuSO₄能氧化白磷的物質的量=$\frac{60}{20}$=3mol，則1molCuSO₄能氧化白磷的物質的量，0.05mol；
故答案為：0.05mol；
③磷酸為多元弱酸，分步電離，電離方程式為：H₃PO₄ H⁺+H₂PO₄^-、H₂PO₄^- H⁺+HPO₄^2-、HPO₄^2- H⁺+PO₄^3-；
故答案為：H₃PO₄ H⁺+H₂PO₄^-、H₂PO₄^- H⁺+HPO₄^2-、HPO₄^2- H⁺+PO₄^3-；
④Na₃PO₄為強電解質水中完全電離生成鈉離子和磷酸根離子，屬于正鹽；
磷酸鈉為強堿弱酸鹽，水解顯堿性，
故答案：正鹽；堿性．

點評 本題為綜合題，考查了原子結構示意圖書寫、氧化還原方程式配平、元素化合價判斷、弱電解質的電離、鹽類水解規律，題目難度中等，熟悉氧化還原反應規律、熟悉相關概念是解題關鍵，注意多元弱酸分步電離．