Question

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca₃(PO₄)₂(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P₄(s)＋10CO(g)　   ΔH₁＝＋3359.26 kJ·mol^－1
CaO(s)＋SiO₂(s)=CaSiO₃(s)   ΔH₁＝－89.61 kJ·mol^－1
2Ca₃(PO₄)₂(s)＋6SiO₂(s)＋10C(s)=6CaSiO₃(s)＋P₄(s)＋10CO(g)　   ΔH₃
则ΔH₃＝________kJ·mol^－1。
(2)白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P₄＋60CuSO₄＋96H₂O=20Cu₃P＋24H₃PO₄＋60H₂SO₄
60 mol CuSO₄能氧化白磷的物质的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。

①为获得尽可能纯的NaH₂PO₄，pH应控制在________；pH＝8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为________。
②Na₂HPO₄溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液，溶液则显酸性，其原因是________(用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷（）与季戊四醇（）以物质的量之比2:1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢蛮如下图所示：

①酸性气体是______________________(填化学式)。
②X的结构简式为__________________。

Answer 1

(1)2821.6　(2)3 mol　(3)①4～5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)　c(HPO₄^2—)＞c(H₂PO₄^—)
②3Ca^2＋＋2HPO₄^2—=Ca₃(PO₄)₂↓＋2H^＋
(4)①HCl　

应用化学反应原理分析相关问题，得出合理答案。
(1)2Ca₃(PO₄)₂(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P₄(s)＋10CO(g)　ΔH＝＋3359.26 kJ·mol^－1①
CaO(s)＋SiO₂(s)=CaSiO₃(s)　ΔH₂＝－89.61 kJ·mol^－1②根据盖斯定律，①＋②×6得ΔH₃＝＋2821.6 kJ·mol^－1。
(2)该反应中，Cu^2＋转化为Cu^＋，则60 mol CuSO₄转移60 mol e^－，，1 mol P₄被CuSO₄氧化时得20 mol e^－，所以60 mol CuSO₄可以氧化3 mol P₄。
(3)根据图像可知获得纯净的NaH₂PO₄应控制pH在4～5.5之间。pH＝8时溶质主要是Na₂HPO₄和NaH₂PO₄。此时c(HPO₄^2—)＞c(H₂PO₄^—)。加入CaCl₂后，Ca^2＋结合HPO₄^2—电离出的PO₄^2—生成沉淀，促进了HPO₄^2—的电离，反应的离子方程式为3Ca^3＋＋2HPO₄^2—=Ca₃(PO₄)₂↓＋2H^＋。
(4)根据元素种类可以判定酸性气体是HCl，根据元素守恒及反应物季戊四醇的核磁共振氢谱、生成物X的核磁共振氢谱推出反应为

点拨：知识：反应热计算、氧化还原反应、离子浓度大小比较、离子方程式等。能力：考查学生对化学知识综合运用、解决问题的能力。试题难度：较大。