Question

【題目】用硫酸分解磷尾礦[主要成份為Ca5(PO4)3F]可制得中強酸磷酸H3PO4。請回答：

（1）Na2HPO4溶液呈堿性，則在該溶液中c(H2PO4－)_____c(PO43－)（填“>”、“<”、“＝”），向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液顯酸性，溶液顯酸性的原因是(從電離平衡移動角度分析)：________________________。

（2）Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F－，該溫度下，溶液中c(F－)隨溶液的pH和溫度（T）的變化曲線如圖所示。

則：適當______溫度有利于磷尾礦轉化為羥基磷灰石（填“升高”、“降低”）；pH1___pH2（填“>”、“<”、“＝”）；A、B兩點的溶液中F—的速率v(A)____v(B)（填“>”、 “<”、“＝”）；

（3）已知：25℃時，H3PO4的電離平衡常數：K1＝7.52×10－3；K2＝6.23×10－8；K3＝6.23×10－13，則：H3PO4(aq)+OH－(aq)H2PO4－(aq)+H2O (l)的平衡常數K=____________。

Answer 1

【答案】 ＞ Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42－ H++PO43－，加入CaCl2溶液后的Ca2＋與PO43－結合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4電離平衡向右移動，H+濃度增大溶液顯酸性 升高 ＜ ＞ 7.52×1011L/mol

【解析】（1）Na2HPO4溶液呈堿性，說明HPO42-電離程度小于水解程度，所以c(H2PO4－) ＞c(PO43－)；向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液顯酸性，Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42－ H++PO43－，加入CaCl2溶液后的Ca2＋與PO43－結合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4電離平衡向右移動，H+濃度增大溶液顯酸性；（2）根據溶液中c(F－)隨溶液的pH和溫度（T）的變化曲線可知，升高溫度c(F－)增大，反應Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F－(aq)正向移動，故適當升高溫度有利于磷尾礦轉化為羥基磷灰石；相同溫度下，pH增大，c(OH－)增大，平衡Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F－(aq)正向移動，c(F－)越大，故pH1＜pH2；溫度越高，化學反應速率越大，A、B兩點的溫度A大于B，溶液中F—的速率v(A) ＞v(B)；（3）H3PO4(aq)+OH－(aq)H2PO4－(aq)+H2O (l)的平衡常數K=====7.52×1011L/mol。