Question

【題目】磷化氫（PH3）是一種劇毒氣體，是常用的高效熏蒸殺蟲劑，也是一種電子工業原料．

（1）在密閉糧倉放置的磷化鋁（AIP）片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，化學方程式為 ______

（2）利用反應PH3+3HgCl2=P(HgCl)3↓+3HCl，通過測定溶液 ______ 變化，可準確測定空氣中微量的PH3；其中HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導電，則HgCl2屬于 ______ （填“共價”或“離子”）化合物．

（3）工業制備PH3的流程如圖1所示：

①亞磷酸屬于 ______ 元酸；

②當反應I生成的n（NaH2PO2）：n（Na2HPO3）=3：1時，參加反應的n（P4）：n（NaOH）= ______ ．

（4）用漂白粉可將PH3氧化為H3PO4，化學方程式為 ______ ；含有水蒸氣時可加快PH3的氧化過程，用離子方程式表示原因： ______ ．

（5）從（4）中的反應產物中回收磷酸氫鈣（CaHPO4）的方法如圖2：

①試劑X為 ______ （填化學式）；

②已知25℃時，H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13．

CaHPO4懸濁液pH ______ 7（填“＞”、“=”或“＜”），通過計算說明理由 ______ ．

Answer 1

【答案】AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3 PH或電導率 共價 二 3：10 2Ca(ClO)2+PH3=H3PO4+2CaCl2 ClO-+H2OHClO+OH- Ca(OH)2或CaO ＞ 水解常數Kh=1.59×10-7＞Ka3=4.4×10-13，水解程度大于電離程度，溶液呈堿性

【解析】

⑴根據題意寫出反應方程式。

⑵根據已知信息，檢驗空氣中微量的磷化氫主要是看溶液的pH值或電導率，HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導電，說明不存在離子，因此在溶液中不電離則為共價化合物。

⑶根據甲足量氫氧化鈉溶液得到NaH2PO2得出亞磷酸為二元酸；根據化合價升降守恒和生成的產物中質量守恒分析得出白磷和氫氧化鈉的物質的量之比。

⑷根據氧化還原反應原理書寫化學方程式，次氯酸要水解生成的次氯酸更快的與磷化氫反應。

⑸磷酸被氫氧化鈣或氧化鈣反應生成磷酸鈣，CaHPO4溶液中水解程度大于電離程度，因此溶液顯堿性。

⑴磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，化學方程式為AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3，故答案為：AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3。

⑵HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導電，發生反應PH3+3HgCl2=P(HgCl)3↓+3HCl，氯化氫易溶于水，所以可以通過測定溶液pH或電導率變化，準確測定空氣中微量的PH3。HgCl2溶于水，所得溶液幾乎不導電，說明不能電離出離子，因此HgCl2屬于共價化合物，故答案為：pH或電導率；共價。

⑶①根據在足量的NaOH溶液作用下生成的亞磷酸鈉的化學式得出亞磷酸屬于二元酸，故答案為：二。

②當反應I生成的n(NaH2PO2)：n(Na2HPO3) = 3：1時，假設n(NaH2PO2) = 3 mol，n(Na2HPO3) = 1 mol，則化合價升高+1×3 + (+3)×1 = 6，白磷中磷的化合價降低變為PH3，一個磷降低3個價態，需要2mol磷降低，因此總消耗磷的物質的量為3+1 + 2 = 6mol，即白磷1.5 mol，消耗氫氧化鈉物質的量為3mol×1 + 1mol×2 = 5mol，因此參加反應的n(P4)：n(NaOH) = 1.5:5 =3:10，故答案為3:10。

⑷用漂白粉可將PH3氧化為H3PO4，化學方程式為2Ca(ClO)2+PH3=H3PO4+2CaCl2，含有水蒸氣時可加快PH3的氧化過程，次氯酸鈣水解生成次氯酸，次氯酸具有更強的氧化性，可以更快地氧化磷化氫，因此離子方程式表示原因為ClO－ + H2O HClO + OH－，故答案為：2Ca(ClO)2+PH3= H3PO4+ 2CaCl2；ClO－ + H2O HClO + OH－。

⑸①試劑X主要是將磷酸等物質轉變為磷酸鈣，因此X試劑主要是Ca(OH)2或CaO，故答案為：Ca(OH)2或CaO。

②CaHPO4懸濁液中有HPO32-，HPO32-既能電離，也能水解，電離常數為H3PO4的第三步電離常數，即Ka3=4.4×10-13，水解常數Kh==＝1.59×10-7＞Ka3，所以主要是水解為主，因此CaHPO4懸濁液pH ＞7，故答案為：＞；水解常數Kh=1.59×10-7＞Ka3=4.4×10-13，水解程度大于電離程度，溶液呈堿性。