以磷灰石礦[主要成分為:Ca5 F(PO4)3]為原料生產(chǎn)磷肥--過磷酸鈣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ca5 F(PO4)3+7H2SO4=7CaS04+2x+3Ca(H2PO4)2,其中x的化學(xué)式為 ;已知Ca5 F(PO4)3中P的化合價為+5價,則其中F的化合價為 .
【答案】分析:根據(jù)反應(yīng)方程式2Ca5 F(PO4)3+7H2SO4=7CaS04+2x+3Ca(H2PO4)2,利用質(zhì)量守恒定律來推斷X的化學(xué)式,根據(jù)Ca5 F(PO4)3的化學(xué)式和P的化合價為+5價,利用化合物中正負化合價的代數(shù)和為0來計算F元素的化合價.
解答:解:在2Ca5 F(PO4)3+7H2SO4=7CaS04+2x+3Ca(H2PO4)2中,
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后元素種類、原子個數(shù)和種類不變,Ca、P、S、O原子的個數(shù)反應(yīng)前后相等,反應(yīng)前共有2個F原子、14個H原子,反應(yīng)后應(yīng)共有2個F原子、14個H原子,現(xiàn)有12個H原子,則x中共有2個F原子、2個H原子,又x的化學(xué)計量數(shù)為2,則x的化學(xué)式為HF;
在Ca5 F(PO4)3中,Ca元素的化合價為+2價,P元素的化合價為+5價,O元素的化合價為-2價,
設(shè)F元素的化合價為n,根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為0,則
(+2)×5+n+(+5)×3+(-2)×4×3=0,
解得n=-1;
故答案為:HF;-1價.
點評:本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式來推斷物質(zhì)的化學(xué)式,并利用化學(xué)式來計算元素的化合價,學(xué)生應(yīng)熟悉守恒法和化合價計算原則來分析解答.