Question

磷單質及其化合物的、有廣泛應用高考資源網

（1）同磷灰石[主要成分]在高溫下制備黃磷（P₄）的熱化學方程式為：

4Ca₅(PO₄)₃F(s)+21SiO₂(s)+30C(s)=3P₄(g)+20CaSiO₃(s)+30CO(g)+SiF₄(g) ；H

①上述反應中，副產物礦渣可用來         。

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)+10C(s)=P₄(g)+6CaO(s)+10CO(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磷酸分子（磷酸結構式見下圖）之間脫去兩個水分子產物，其結構式為            。三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為         。

（3）次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學鍍鎳。

①NaH₂PO₂中P元素的化合價為             。

②化學鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^－，在酸性等條件下發生下述反應：

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

（b）6H₂PO^-₂ +2H⁺ =2P+4H₂PO₃+3H₂↑

請在答題卡上寫出并配平反應式（a）。

③利用②中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。

方法上的不同點：                    ；原理上的不同點：          ；化學鍍的優點：                    。

Answer 1

（1）水泥；△H₁—3△H₂+18△H₃（2），Na₅P₃O₁₀，（3）+1；2Ni²⁺ + 1H₂PO₂^－+ 1H₂O → 2 Ni⁺  +1H₂PO₃^－+ 2 H⁺（4）化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層  ；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應  ； 裝置簡便，節約能源，操作簡便  。

解析:

（1）①由方程式可以看出副產物礦渣應該是CaSiO₃(s)，結合煉鐵我們不難得出答案是制水泥高考資源網

②運用蓋斯定律，反應1—反應2×3+反應3×18=總反應，則△H=△H₁—3△H₂+18△H₃

（2）結合題意三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）可知產物三聚磷酸應含有五個羥基，即三個

磷酸分子之間有三個羥基相互反應脫去兩個水分子，所以三聚磷酸的結構式為

，三聚磷酸鈉的化學式為Na₅P₃O₁₀。

（3）①因為Na、H的化合價為+1，O為—2，所以由化合價代數和為0可得P的化合價為：+1。

②由得失電子數目守恒（2—1）×2=（3—1）×1，可知Ni²⁺ 和Ni⁺的化學計量數為2，H₂PO₂^－和H₂PO₃^－的化學計量數為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，化學計量數分別為2和1。即總方程式為：2Ni²⁺ +1H₂PO₂^－+ 1H₂O → 2 Ni⁺  +1H₂PO₃^－+ 2 H⁺

①       比較化學鍍與電鍍應該從反應環境和條件以及反應實質和產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，而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸，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，無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移，均是利用了氧化還原反應，這是兩者的相同點，不同點是化學鍍用的是化學反應，而電鍍用的是電化學；很明顯化學鍍裝置簡單，而且不需要消耗電能，裝置簡單、耗能少、操作簡便應該是化學鍍優于電鍍的。