磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH1=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。
①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在________;pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為________。
②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2:1反應(yīng)時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫蠻如下圖所示:
①酸性氣體是______________________(填化學(xué)式)。
②X的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
(1)2821.6 (2)3 mol (3)①4~5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可) c(HPO42—)>c(H2PO4—)
②3Ca2++2HPO42—=Ca3(PO4)2↓+2H+
(4)①HCl
【解析】應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理分析相關(guān)問題,得出合理答案。
(1)2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH=+3359.26 kJ·mol-1①
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJ·mol-1②根據(jù)蓋斯定律,①+②×6得ΔH3=+2821.6 kJ·mol-1。
(2)該反應(yīng)中,Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu+,則60 mol CuSO4轉(zhuǎn)移60 mol e-,,1 mol P4被CuSO4氧化時得20 mol e-,所以60 mol CuSO4可以氧化3 mol P4。
(3)根據(jù)圖像可知獲得純凈的NaH2PO4應(yīng)控制pH在4~5.5之間。pH=8時溶質(zhì)主要是Na2HPO4和NaH2PO4。此時c(HPO42—)>c(H2PO4—)。加入CaCl2后,Ca2+結(jié)合HPO42—電離出的PO42—生成沉淀,促進了HPO42—的電離,反應(yīng)的離子方程式為3Ca3++2HPO42—=Ca3(PO4)2↓+2H+。
(4)根據(jù)元素種類可以判定酸性氣體是HCl,根據(jù)元素守恒及反應(yīng)物季戊四醇的核磁共振氫譜、生成物X的核磁共振氫譜推出反應(yīng)為
點撥:知識:反應(yīng)熱計算、氧化還原反應(yīng)、離子濃度大小比較、離子方程式等。能力:考查學(xué)生對化學(xué)知識綜合運用、解決問題的能力。試題難度:較大。
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
四種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,X的一種單質(zhì)能在空氣中自燃。電解含有Y和Z的陰離子的混合溶液時,在陽極Y離子先失去電子。W和Z同主族。對于這四種元素下列判斷正確的是( )
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W>X>Y>Z
B.單質(zhì)的氧化性:W>Z>Y>X
C.四種元素原子半徑大小:W<Y<Z<X
D.W單質(zhì)可以將Z從其鹽溶液中置換出來
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 有機化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
14.5 g某烷烴完全燃燒生成1.25 mol H2O,則該烴的一氯代物共有(不考慮立體異構(gòu))( )
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 常見無機物及其應(yīng)用練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
下列各組物質(zhì)充分反應(yīng)后,只能得到一種氣體的是( )
A.木炭和濃硫酸共熱
B.Na2O2跟足量的稀硫酸反應(yīng)
C.足量的銅跟一定量的濃硝酸反應(yīng)
D.汽油在汽車發(fā)動機中燃燒后排出的氣體
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化工生產(chǎn)流程、無機物的判斷練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
物質(zhì)X、Y、Z均含有同一種元素,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列物質(zhì)X和試劑M的組合不可能是( )
ABCD
X的化學(xué)式Na2OAlMgSO2
試劑M水NaOH溶液稀硫酸NaOH溶液
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)能與熱能練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)鍵 | N≡N | H—H | H—N |
鍵能/kJ·mol-1 | x | 436 | 391 |
已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。則x的值為( )
A.945.6 B.649 C.431 D.869
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)實驗基礎(chǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
用下圖裝置測定水中氫、氧元素的質(zhì)量比,其方法是分別測定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差,實驗測得m(H):m(O)>1:8。下列對導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中,一定錯誤的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置 B.Ⅲ裝置后缺少干燥裝置
C.Ⅱ裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝 D.CuO沒有全部被還原
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)實驗基礎(chǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
用如圖所示裝置進行下列實驗,實驗結(jié)果與預(yù)測的現(xiàn)象不一致的是( )
①中的物質(zhì)②中的物質(zhì)預(yù)測①中的現(xiàn)象
A淀粉-KI溶液濃溴水無明顯變化
B石蕊溶液硫酸無明顯變化
CAlCl3溶液濃氨水有白色沉淀
DAgNO3溶液濃鹽酸有白色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)基本概念練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
下列對有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的分析正確的是( )
A.Na久置于空氣中,可以和空氣中的有關(guān)物質(zhì)反應(yīng),最終生成NaHCO3
B.在高溫下用氫氣還原MgCl2可制取金屬鎂
C.實驗測得NH4HCO3溶液顯堿性,CH3COONH4溶液顯中性,說明酸性:CH3COOH>H2CO3
D.N2的化學(xué)性質(zhì)通常非常穩(wěn)定,但在放電條件下可以與O2反應(yīng)生成NO2
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