Question

5．磷在氧氣和氯氣中都可以燃燒．
（1）磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物（P₂O₃、P₂O₅）．1mol的單質(zhì)磷（P）在1mol的氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出x kJ的熱量．計(jì)算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成為P₂O₃、P₂O₅（寫(xiě)分子式）．
己知單質(zhì)磷在足量的氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為P（s）+$\frac{5}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$P₂O₅（s）△H=-y kJ•mol^-1，則31g P與一定量的氧氣反應(yīng)完全生成P₂O₃的熱化學(xué)方程式為P（s）+$\frac{3}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$P₂O₃（s）△H=-（2X-Y）kJ/mol．
（2）白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P₄+5O₂=P₄O₁₀．已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收能量分別為：P-P kJ•mol^-1、P-O kJ•mol^-1、P=O kJ•mol^-1、O=O kJ•mol^-1．根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H為（6a+5d-4c-12b）kJ•mol^-1．
（3）磷在氯氣中燃燒可生成PCl₅、PCl₃，PCl₃的電子式為；PCl₃水解得到的亞磷酸（H₃PO₃）是一種二元弱酸，寫(xiě)出亞磷酸與足量NaOH反應(yīng)的離子方程式H₃PO₃ +2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；某溫度下，0.1mol•L^-1亞磷酸溶液c（H⁺）=2.5×10^-2mol•L^-1，除OH^-之外其他離子濃度由大到小順序是c（H⁺）＞c（H₂PO₃^-）＞c（HPO₃^2-）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P原子與O原子的比例關(guān)系確定燃燒產(chǎn)物的化學(xué)式，若為單一物質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒，該物質(zhì)的質(zhì)量等于磷與氧氣質(zhì)量之和，若為混合物，為P₂O₃、P₂O₅，令物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，利用P原子、O原子守恒列方程計(jì)算x、y的值，再根據(jù)m=nM計(jì)算各自質(zhì)量；
1mol磷完全燃燒生成固態(tài)P₂O₅放出的熱量為YkJ，計(jì)算1molP與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書(shū)寫(xiě)熱線方程式；
（2）反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，注意每摩爾P₄中含有6molP-P鍵；
（3）PCl₃中P原子與Cl專家形成1對(duì)共用電子對(duì)；
 亞磷酸（H₃PO₃）是一種二元弱酸，與足量NaOH反應(yīng)生成Na₂HPO₃與水，H₃PO₃溶液中氫離子源于H₃PO₃、H₂PO₃^-與水的電離，弱酸的二級(jí)電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一級(jí)電離．

解答 解：（1）P原子與O原子的數(shù)目之比為1mol：1mol×2=1：2，由于2：5＜1：2＜2：3，故反應(yīng)產(chǎn)物為P₂O₃、P₂O₅，P₂O₅，令物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=1}\\{3x+5y=1×2}\end{array}\right.$
解得：x=0.25mol，y=0.25mol
1mol磷完全燃燒生成固態(tài)P₂O₅放出的熱量為YkJ，反應(yīng)中生成0.25molP₂O₅，需要磷0.5mol，故0.5mol磷燃燒生成生成固態(tài)P₂O₅放出的熱量為0.5YkJ，反應(yīng)中生成0.25molP₂O₃，需要磷0.5mol，所以0.5mol磷燃燒生成生成固態(tài)P₂O₃放出的熱量為XkJ-0.5YkJ=（X-0.5Y）kJ，所以1molP與O₂反應(yīng)生成固態(tài)P₂O₃放出的熱量為（X-0.5Y）kJ×$\frac{1mol}{0.5mol}$=（2X-Y）kJ，則31g P與一定量的氧氣反應(yīng)完全生成P₂O₃的熱化學(xué)方程式為：P（s）+$\frac{3}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$P₂O₃（s）△H=-（2X-Y）kJ/mol，
故答案為：P₂O₃、P₂O₅；P（s）+$\frac{3}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{2}$P₂O₃（s）△H=-（2X-Y）kJ/mol；
（2）各化學(xué)鍵鍵能為P-P a kJ•mol^-1、P-O b kJ•mol^-1、P=O c kJ•mol^-1、O=O d kJ•mol^-1．
反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，所以反應(yīng)P₄+5O₂=P₄O₁₀的反應(yīng)熱△H=6akJ•mol^-1+5dkJ•mol^-1-（4ckJ•mol^-1+12bkJ•mol^-1）=（6a+5d-4c-12b）kJ•mol^-1，
故答案為：（6a+5d-4c-12b）kJ•mol^-1；
（3）PCl₃中P原子與Cl專家形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為，
亞磷酸（H₃PO₃）是一種二元弱酸，與足量NaOH反應(yīng)生成Na₂HPO₃與水，反應(yīng)離子方程式為：H₃PO₃ +2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O，
H₃PO₃溶液中氫離子源于H₃PO₃、H₂PO₃^-與水的電離，弱酸的二級(jí)電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一級(jí)電離，故溶液中離子濃度：，
故答案為：；H₃PO₃ +2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；c（H⁺）＞c（H₂PO₃^-）＞c（HPO₃^2-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、弱電解質(zhì)的電離、離子濃度大小比較、電子式等，屬于拼合型題目，注意理解反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系，難度中等．