Question

【题目】六偏磷酸钠[(NaPO3)6]是偏磷酸钠(NaPO3)的一种聚合体，其主要用于水处理、造纸、食品行业。工业上由白磷（P4：易自燃，熔点44℃，沸点280℃，有剧毒，保存在冷水中）制备六偏磷酸钠的方法如下：

（1）“炉渣”的主要成分是___________(写化学式)，该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_______________。

（2）从混合气体中分离得到P4的最佳方法是_________________。

（3）经分析“滤渣”是由白磷中的Pb、As杂质元素所形成的两种盐类，其中一种是Pb3(PO4)2，则另一种是_______________ (写化学式)。

（4）若直接将白磷与足量浓NaOH溶液直接混合加热，则得到的是次磷酸钠(NaH2PO2)，但同时会得到一种剧毒气体。写出该化学方程式____________________。

（5）已知磷酸中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）与溶液pH的关系如图所示，则“中和”过程中应加入NaOH调节溶液的pH值为________________。若pH过低，则造成的结果是_________________。

（6）经定量分析，毎100.00g产品的有效磷（以P2O5计）含量是66.50g (其它杂质为非磷酸盐成分)，则该产品的纯度是__________________。(已知：NaPO3的相对分子质量为M1，P2O5的相对分子质量为M2，结果不必化简，列出计算式即可）

Answer 1

【答案】 CaSiO3 1:5 将混合气体通入冷水中，过滤 Pb3(AsO4)2 P4+3NaOH(浓)+ 3H2O3NaH2PO2+PH3↑ 5 （或5左右） pH过低，NaOH加入过少，H3PO4不能完全转化为NaH2PO4，磷元素利用低

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）根据流程图，Ca3(PO4)2、焦炭、SiO2反应生成CO和P4，根据元素守恒，因此炉渣的成分是CaSiO3；氧化剂Ca3(PO4)2，还原剂是焦炭，根据得失电子数目守恒，n[Ca3(PO4)2]×2×5=n(C)×2，即n[Ca3(PO4)2]：n(C)=1：5；（2）P4保存在冷水中，CO不溶于水，因此将混合气体通入冷水中，过滤；（3）因为生成两种盐，盐是由酸和碱发生中和反应生成，因此另一种盐为Pb3(AsO4)2；（4）P4转化成NaH2PO2，P的化合价升高，根据氧化还原反应的规律，还有P的化合价降低，产生有毒气体，即为PH3，反应式为P4＋NaOH→NaH2PO2＋PH3↑，利用化合价升降法，进行配平，即P4+3NaOH(浓)+ 3H2O3NaH2PO2+PH3↑；（5）根据流程，加入NaOH得到NaH2PO4，因此控制pH在5左右；根据图像，pH过低，主要以H3PO4的形式存在，不能全部转化成H2PO4－，磷元素利用较低；（6）令产品为100g，纯度为x，根据磷元素守恒，产品的纯度x=。