磷及其化合物51144

1、磷及其化合物,徐 宾 ,一、磷,1、存在：自然界没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中磷矿石：Ca3(PO4)2 ，氟磷灰石：Ca5F(PO4)3。是构成蛋白质的成份之一，动物的骨骼、牙齿和神经组织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里都含有磷。,白磷,红磷可能的链状结构,2、单质结构,思考1由同种元素组成的物质一定 是纯净物，对吗？,思考2哪些情况可构成同素异形体？,3、物理性质,4、化学性质,（1）与O2反应 点燃 4P+3O2=2P2O3 点燃 4P+5O2=2P2O5,（2）与Cl2反应 点燃 2P+3Cl2=2PCl3 点燃 2P+5Cl2=2PCl5,（3）其它反应 （指出

2、氧化剂、还原剂）,3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO （制取磷酸）,P4+3NaOH+9H2O=3NaH2PO4+5PH3,11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,(白磷中毒的内服解毒剂）,同素异形体与同位素的比较,5、用途,都可用于制造纯度较高的磷酸。白磷可用于制造燃烧弹和烟幕弹等；红磷可用于制造农药、安全火柴等。,二、氧化物,加热 P2O5+3H2O = 2H3PO4 (无毒) P2O5+H2O(冷水)=2HPO3(有毒),P2O5是H3PO4、HPO3的酸酐，具有酸性氧化物的通性，常用作干燥剂。,三、磷酸,无色透明晶体，熔点42

3、.35。是一种中等强度的三元弱酸，具有吸湿性（作干燥剂）和酸的通性。,H3PO4 + NaOH=NaH2PO4+H2O H3PO4 +2NaOH=Na2HPO4+2H2O H3PO4 +3NaOH=Na3PO4+3H2O,NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 数轴法：,n(NaOH)/n(H3PO4),1 2 3,8NaOH+3H3PO4=,2Na3PO4+Na2HPO4+8H2O,制取：Ca3(PO4)2+3H2SO4=3CaSO4+2H3PO4,Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4,过磷酸钙（普钙）,3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+2

4、0NO ,四、磷酸盐,溶解性：1、从阳离子来看，无论是酸式盐还是正盐， 钾、钠、 铵盐均易溶于水。 2、从阴离子来看，磷酸二氢盐易溶，其余 难溶。如Ca(H2PO4)2、Ba(H2PO4)2易溶于水， Ca3(PO4)2、Ba3(PO4)2、CaHPO4、BaHPO4 难溶与水。,Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2 重过磷酸钙（重钙） 纯净物,PO43-的检验:,例题,1、有一固体单质，质软，在空气中极易燃烧，生成物溶于热水后滴加紫色石蕊试剂显红色。把所得溶液分盛两支试管，向第一支试管中滴入少量饱和澄清石灰水，无混浊出现，若继续滴加，出现白色混浊，过量则产生白色沉淀。过滤

5、，取少量白色沉淀投入第二支试管，则沉淀消失。试确定该单质的化学式。写出有关的化学方程式。,点燃 P4+5O2=2P2O5 P2O5+3H2O=2H3PO4 2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4)2+H2O Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4+2H2O 2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+2H2O Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2,2、将 amolCa3(PO4)2和bmolH2SO4混合恰好完全反应反应后的物质中含有：Ca(H2PO4)2、CaHPO4、CaSO4三种物质，则a/b的取值范围是 A. 1a/b2 B. 1/2a

6、/b1 C.3/2a/b2 D. 1/3a/b1,答案：B,3、写出磷酸钙与浓硫酸反应制取磷酸的化学方程式； 写出氟化钙与浓硫酸反应制取氟化氢的化学方程式； 写出氟磷灰石Ca5(PO4)3F与浓硫酸反应的化学方程式。,4、工业上常用氟磷灰石Ca5(PO4)3F为原料，按图示制取磷酸、重过磷酸钙Ca(H2PO4)2和氢氟酸。图中反应（I）为氟磷灰石跟另一种原料反应，生成A、B、C三种物质，其中的产物C又跟氟磷灰石发生反应（II）,生成B和重过磷酸钙。试写出两个反应的化学方程式。,氟磷灰石,(I),A,B,C,D,(II),反应(I): Ca5(PO4)3F+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO

7、4+HF 反应(II): Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF,5、三硫化四磷是制造火柴的主要原料，它分子里的硫为二价，磷为三价。又知分子里有一个由非极性键形成的正三角形和三个由共价键形成的五原子环。若分别用“.”和“。”代表磷原子和硫原子，则三硫化四磷的结构式是_。, o o o ,6、三磷酸钠（Na5P3O10）是用Na2HPO4和NaH2PO4溶液在623K左右反应制得。这一反应的化学方程式是_。 三磷酸钠是三磷酸的钠盐，三磷酸可看作是三个磷酸分子脱去两分子水而生成的。磷酸根离子的结构式为,O,O,P,O,O,3-,，若三磷酸根P3O105-中只有磷氧键，它的

8、结构可表示为_。,2Na2HPO4+NaH2PO4=Na5P3O10+2H2O,623K,O O O O P O P O P O O O O,3-,7、误食白磷可用硫酸铜溶液解毒，已知1.1mol的白磷原子与含1.5molCuSO4的CuSO4溶液刚好完全反应生成0.6molH3PO4，还有H2SO4和CuxPy生成，则CuxPy中P的化合价是 A. +5 B. +3 C. 3 D. -6,8、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列变化：,Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2+3PO43-+OH-,脱矿,矿化,（1）进食后，细菌和酶作用于食物产生有机

9、酸，这时牙齿就会受到侵蚀，其原因是_。 （2）已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚硬，请用离子方程式表示牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因_。 （3）根据以上原理，请提出一种其他促进矿化的方法：_。,（1）因H+与OH-作用，使反应向右进行。 （2）因5Ca2+3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F，而防止龋齿。 （3）多进含Ca2+或PO43-的食品，可促进牙齿矿化。,9、亚磷酸H3PO3是一种无色晶体，有大蒜气味和强吸湿性。 （1）在亚磷酸溶液中加入过量的NaOH溶液，生成的主要产物是Na2HPO3，这一事实说明亚磷酸是几元酸。推断它的电离方程式和结

10、构式。 （2）亚磷酸具有强还原性，当它与碘水混合后，可以看到碘水的棕黄色褪去，经检验有磷酸生成，写出有关方程式。 （3）在亚磷酸溶液中加入AgNO3溶液后，有黑色沉淀生成和无色气体产生，试管口有红棕色气体产生。写出有关方程式。,答案： 二元酸 H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI 2H3PO3+AgNO3=Ag+2H3PO4+NO,作业,1、0.31g磷和一定量的Cl2反应后，磷全部转化为PClx。把生成的PClx溶于水得500mL溶液。其中的氯元素全部以Cl-形式存在。取10mL溶液加入足量的AgNO3溶液，生成0.15g沉淀(溶液中其它成分不与AgNO3溶液反应），试求x的值。,2、工业上将磷酸钙、石英砂和炭粉混合在电弧中焙烧来制取白磷，请配平下列方程式： Ca3(PO4)2+SiO2+C=CaSiO3+Px+CO 反应中得到的混合气体的密度是相同条件下氢气密度的18.37倍。据此计算反应制得的白磷的分子量。,3、写出下列有关的化学方程式： （1）刚擦燃的安全火柴产生白烟； （2）把安全火柴头放入试管中，加热试管。在缺氧的条件下火柴头可自动燃烧； （3）燃烧后的火柴头投入双氧水中，双氧水迅速放出气体。 4、工业生产中通常用下列反应来制取过磷酸钙：Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4。现用含Ca3(PO4)260%的纤核