Question

6．羥基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]是一種重要的生物無機(jī)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溶液緩慢滴人Ca（NO₃）₂溶液中．
方法B：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(biāo)是鈣離子濃度的對(duì)數(shù)），回下列問題：
（1）完成方法A和方法B中制備Ca₅（PO₄）₃OH的化學(xué)反應(yīng)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(diǎn)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(huì)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）；
（5）糖黏附在牙齒上，在酶的作用于下產(chǎn)生酸性物質(zhì)，易造成齲齒，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，分析其原因酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡，Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒．

Answer 1

分析 （1）①從質(zhì)量守恒的角度思考，5molCa（NO₃）₂、3mol（NH₄）₂HPO₄和4molNH₃•H₂O反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH、10molNH₄NO₃和3molH₂O，據(jù)此書寫方程式；
②質(zhì)量守恒的角度思考，5molCa（OH）₂和3molH₃PO₄反應(yīng)生成1molCa₅（PO₄）₃OH和9molH₂O；
（2）方法A與方法B對(duì)比，主要是A產(chǎn)物有副產(chǎn)物NH₄NO₃，原子利用率不高；
（3）根據(jù)圖知數(shù)據(jù)知，溶液酸性越強(qiáng)，越容易生成CaHPO₄；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，所以鈣主要存在形式為Ca₅（PO₄）₃OH；
（5）反應(yīng)平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq），酸性物質(zhì)使沉淀溶解向右移動(dòng)．

解答 解：（1）①從質(zhì)量守恒的角度思考，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從質(zhì)量守恒的角度思考，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）與方法A相比，方法B的優(yōu)點(diǎn)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(huì)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(huì)有CaHPO₄產(chǎn)生；
（4）人體pH基本上在7.39～7.41，所以鈣主要存在形式為Ca₅（PO₄）₃OH，
故答案為：Ca₅（PO₄）₃OH；
（5）反應(yīng)平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq），酸性物質(zhì)使沉淀溶解向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒，
故答案為：酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡，Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移動(dòng)，導(dǎo)致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成齲齒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及難溶物的溶解平衡，為高頻考點(diǎn)，明確物質(zhì)性質(zhì)及圖中曲線含義是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息利用信息解答問題能力，難點(diǎn)是圖中數(shù)據(jù)的靈活運(yùn)用，題目難度中等．