Question

第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用．
（1）同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为：
4Ca₅（PO₄）₃F（s）+21SiO₂（s）+30C（s）═3P₄（g）+20CaSiO₃（s）+30CO（g）+SiF₄（g）△H
已知相同条件下：
4Ca₃（PO₄）₂F（s）+3SiO₂（s）═6Ca₃（PO₄）₂（s）+2CaSiO₃（s）+SiF₄（g）△H₁
2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）═P₄（g）+6CaO（s）+10CO（g）△H₂
SiO₂（s）+CaO（s）═CaSiO₃（s）△H₃
用△H₁、△H₂和△H₃表示△H，则△H=

 

；
（2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式如图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为

 

，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为

 

；
（3）次磷酸钠（NaH₂PO₂）可用于工业上的化学镀镍．
①化学镀镍的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在酸性等条件下发生下述反应：
（a）

 

  Ni²⁺+

 

 H₂PO₂^-+

 

→

 

Ni⁺+

 

 H₂PO₃^-+

 

（b）6H₂PO^-₂+2H⁺═2P+4H₂PO₃+3H₂↑ 请在答题卡上写出并配平反应式（a）；
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍-磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常见的化学镀．请从以下方面比较化学镀与电镀．
方法上的不同点：

 

；
原理上的不同点：

 

；
化学镀的优点：

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,氧化还原反应方程式的配平,电解原理

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）可以运用盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（2）一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的氢之间可以脱水，据此来书写三聚磷酸的结构式，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）即把三聚磷酸中的羟基氢原子均被钠原子代替的产物；
（3）①由化合价代数为零可求算化合物中元素的化合价；
②残缺离子方程式的配平，注意得失电子守恒，配平后一定要检查电荷是否守恒．否则容易出错；
③比较化学镀与电镀应该从反应环境和条件以及反应实质和产物方面去分析归纳问题．

解答： 解：（1）热化学方程式4Ca₅（PO₄）₃F（s）+2lSiO₂（s）+30C（s）=3P₄（g）+20CaSiO₃（s）+30CO（g）+SiF₄可以将下列三个反应相加得到：4Ca₅（PO₄）₃F（s）+3SiO₂（s）=6Ca₃（PO₄）₂（s）+2CaSiO₃（s）+SiF₄（g）△H₁；6Ca₃（PO₄）₂（s）+30C（s）=3P₄（g）+18CaO（s）+30CO（g）3△H₂；18SiO₂（s）+18CaO（s）=18CaSiO₃（s）18△H₃；根据盖斯定律可得△H=△H₁+3△H₂+18△H₃，
故答案为：△H₁+3△H₂+18△H₃；
（2）一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水．结构式则为，“五钠”即五个钠原子，所以三聚磷酸钠的化学式为Na₅P₃O₁₀，故答案为：Na₅P₃O₁₀；
（3）①（a）根据得失电子守恒：镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为：H₂O+Ni²⁺+H₂PO₂^-+═Ni+H₂PO₃^-+2H⁺，故答案为：1，1，H₂O，1，1，2H⁺；
②从方法上分析，电镀是利用电解原理通过外加直流电源，在镀件表面形成的镀层，镀层一般只有镍，而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触，在塑料镀件表面沉积镍-磷合金，这是两者的不同；从原理上分析，无论电镀还是化学镀均有电子的转移，均是利用了氧化还原反应，这是两者的相同点，
故答案为：化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应化学镀无需通电，而电镀需要通电；电镀通过外加电流，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应；电镀是利用电解池，外加电流进行氧化还原反应；装置简便，节约能源，操作简便化学镀对镀件的导电性无特殊要求．

点评：本题考查学生对热化学方程式含义及对氧化还原反应本质的理解，综合性较强，难度较大．