Question

【题目】氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途．回答下列问题：

（1）磷酸是三元中强酸，将磷酸加强热时可发生分子间的脱水生成焦磷酸（H4P2O7）、三聚磷酸（H5P3O10）以至直链多聚磷酸．当直链多聚磷酸分子中P原子数为20时，其化学式是_________．直链多聚磷酸常用于制取阻燃剂

（2）PH3是一种性能良好的熏蒸剂，用于除治储藏物害虫．

①与同主族元素的氢化物NH3相比，沸点：PH3 ___NH3（填“＜”或“＞”或“=”）；稳定性：PH3 __NH3（填“＜”、“＞”或“=”）； 实验室制取PH3可选用PH4I与______（填物质类别）反应得到．

②PH3气体发生器中常用磷化铝水解，其化学反应方程式是_____________．

（3）利用葡萄糖与银氨溶液反应在热水瓶胆内壁镀银．查阅资料可知：银氨溶液中存在平衡：Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq），该反应平衡常数K稳[Ag（NH3）2+]=1.10×107，又已知Ksp[AgCl]=1.45×10﹣20．计算可逆反应AgCl（s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）+Cl﹣（aq）的化学平衡常数K=________（保留2位有效数字），1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl____mol（保留2位有效数字）．

（4）在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如图所示．

a电极为电解池的___（填“阴”或“阳”）极，其电极反应式为____________________；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是______．

Answer 1

【答案】 H22P20O61 ＜ ＜ 碱 AlP+3H2O=Al（OH）3↓+PH3↑ 1.6×10﹣3 0.04 阳 NH4++3F﹣﹣6e﹣=NF3+4H+ F2

【解析】（1）两分子的磷酸脱去一分子的水，三分子磷酸脱去两分子的水，当高聚磷酸中P原子数为20时，为20个磷酸分子间脱去19个水分子，则根据原子守恒可知高聚磷酸的分子式为：H22P20O61；（2）①NH3分子之间可形成氢键，故沸点高；氮元素非金属性强，故NH3稳定性强，实验室制取PH3，与制NH3相似，故实验室制取PH3可选用PH4I与碱反应；②磷化铝水解的方程式为AlP+3H2O＝Al（OH）3↓+PH3↑；（3）Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）与AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-（aq）相加可以得到：AgCl（s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+（aq）+Cl-（aq），平衡常数表达式K=c([Ag(NH3)2]+)c(Cl)/c2(NH3)＝c([Ag(NH3)2]+)c(Cl)·c（Ag+）/c2(NH3)·c（Ag+）＝1.10×107×1.45×10-10=1.6×10-3；设溶解xmolAgCl，则Ag(NH3)2]+为xmol/L，Cl-为xmol/L，溶液中NH3（aq）为（1-2x）mol/L，故x2/(12x)2=1.6×10-3，解得x=0.04；（4）由图可知，氢离子在b极得到电子生成氢气，故b为阴极，那么a为阳极，阳极上铵根失去电子生成NF3，电极反应方程式为：NH4++3F﹣﹣6e﹣＝NF3+4H+，依据电解原理可知，氟离子也可能失去电子生成氟单质，故氧化性较强的单质为氟气。