Question

16．羥基磷灰石是一種重要的生物無機材料，其常用的制備方法有兩種：
方法A：用濃氨水分別調(diào)Ca（NO₃）₂和（NH₄）₂HPO₄溶液的pH約為12；在劇烈攪拌下，將（NH₄）₂HPO₄溶液緩慢滴入Ca（NO₃）₂溶液中．
方法B：在劇烈攪拌下，將H₃PO₄溶液緩慢滴加到Ca（OH）₂懸濁液中．
3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如圖所示（圖中縱坐標是鈣離子濃度的對數(shù)），回答下列問題：
（1）完成方法A和方法B中制備Ca₅（PO₄）₃OH的化學(xué)方程式：
①5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O═Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O．
②5Ca（OH）₂+3H₃PO₄═Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O．
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點是唯一副產(chǎn)物為水，工藝簡單．
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加過快，制得的產(chǎn)物不純，其原因是反應(yīng)液局部酸性過大，會有CaHPO₄產(chǎn)生．
（4）圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是Ca₅（PO₄）₃OH（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）①從守恒的角度可知，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O；
②從守恒的角度可知，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O；
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點是副產(chǎn)品為水，沒有其它副產(chǎn)品，工藝簡單；
（3）反應(yīng)液局部酸性過大，會有CaHPO₄產(chǎn)生；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，溶解度越小越穩(wěn)定．

解答 解：（1）從守恒的角度可知，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
故答案為：10NH₄NO₃；3H₂O；
②從守恒的角度可知，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O，
故答案為：Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O；
（2）方法A中有副產(chǎn)物NH₄NO₃，原子利用率不高，與方法A相比，方法B的優(yōu)點是副產(chǎn)品為水，沒有其它副產(chǎn)品，工藝簡單，
故答案為：唯一副產(chǎn)物為水，工藝簡單；
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加過快，會導(dǎo)致局部酸性過大，生成CaHPO₄，制得的產(chǎn)物不純，
故答案為：反應(yīng)液局部酸性過大，會有CaHPO₄產(chǎn)生；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，該條件下Ca₅（PO₄）₃OH溶解度最小，所以鈣主要存在形式為Ca₅（PO₄）₃OH，故答案為：Ca₅（PO₄）₃OH．

點評 本題考查實驗制備方案，涉及化學(xué)方程式書寫、對方案與操作的分析評價、圖象分析等，是對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．