Question

磷酸的結構式可用如圖表示．磷酸在一定條件下能發生①號鍵與②′號鍵的同時斷裂：
將磷酸加強熱時可發生分子間脫水生成焦磷酸（H₄P₂O₇）、三磷酸以至高聚磷酸（線形結構）．
（1）將磷酸加強熱時可發生分子間脫水生成焦磷酸（H₄P₂O₇），請寫出反應的化學方程式（焦磷酸用結構式表示）：

 

．
（2）請寫出三分子磷酸發生分子間脫水所得到三磷酸的結構式為

 

，是

 

元酸，這種酸對應的鈉鹽有

 

種．
（3）當高聚磷酸中P原子數為20時，其化學式為

 

；
（4）當用n表示高聚磷酸中的P原子數，請寫出生成高聚磷酸的反應方程式

 

．

Answer 1

考點：不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區別

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據磷酸的結構式和題中信息可知，兩分子的磷酸脫去一分子的水生成焦磷酸；
（2）三分子磷酸發生分子間脫水，相鄰兩個磷酸間分別脫去氫原子和羥基，生成三磷酸；根據羥基氫原子數目判斷；根據三磷酸的結構式中羥基氫原子的位置分析；
（3）兩分子的磷酸脫去一分子的水，三分子磷酸脫去兩分子的水，據此分析；
（4）n個磷酸生成高聚磷酸時要脫去（n-1）個水，據此分析．

解答： 解：（1）已知磷酸的結構式為，磷酸在一定條件下能發生①號鍵與②′號鍵的同時斷裂，兩分子的磷酸脫去一分子的水生成焦磷酸，其反應的化學方程式為：2H₃PO₄═+H₂O；
故答案為：2H₃PO₄═+H₂O；
（2）三分子磷酸發生分子間脫水，相鄰兩個磷酸間分別脫去氫原子和羥基，生成三磷酸，則三磷酸的結構式為：；三磷酸中含有5個羥基氫原子，屬于五元酸；三磷酸形成鈉鹽時，含有1個鈉原子的結構有2種，含有2個鈉原子的結構有3種，含有3個鈉原子的有3種，含有4個鈉原子的有2種，含有5個鈉原子的有1種，則三磷酸的鈉鹽有11種；
故答案為：；五；11；
（3）兩分子的磷酸脫去一分子的水，三分子磷酸脫去兩分子的水，當高聚磷酸中P原子數為20時，為20個磷酸分子間脫去19個水分子，則高聚磷酸的分子式為：H₂₂P₂₀O₆₁；
故答案為：H₂₂P₂₀O₆₁；
（4）n個磷酸生成高聚磷酸時要脫去（n-1）個水，則生成高聚磷酸的反應方程式為：n═+nH₂O；
故答案為：n═+nH₂O．

點評：本題考查了磷酸的結構和性質，主要考查磷酸分子間的脫水反應，題目難度中等，注意根據磷酸的結構和題目中所給的信息分析解答，側重于考查學生分析問題和解決問題的能力．