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H₂P，在酸性等条件下发生下述反应：

（a）_____  Ni²⁺ + ____ H₂P+ _____ → ___Ni⁺+______ H₂P + ____

（b）6 H₂P +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）△H1—3△H2+18△H3

（2） ，Na5P3O10

（3）2Ni2+ + 1 H2P+ 1H2O →2Ni+ +1H2P + 2H+

（4）化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应；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

【解析】

试题分析：（1）根据题意将已知的反应处理如下：

①4Ca5（PO4）3F（s）+3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）+2CaSiO3（s）+SiF4（g），△H1；

②6Ca3（PO4）2（s）+30C（s）=3P4（g）+18CaO（s）+30CO（g），3△H2；

③18SiO2（s）+18CaO（s）=18CaSiO3（s），18△H3；

将①—②+③得：

4Ca5（PO4）3F（s）+2lSiO2（s）+30C（s）=3P4（g）+20CaSiO3（s）+30CO（g）+SiF4

根据盖斯定律可得△H=△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；

（3）次磷酸（H3PO2）为一元酸，因此其钠盐的正盐为NaH2PO2；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+；

（4）电镀是利用电解原理，在镀件表面形成镀层，化学镀是利用化学腐蚀反应，在镀件表面形成镀层；化学镀相对于电镀而言，装置简单，不需要电源，操作方便。

考点：考查了热化学方程式含义及反应热的计算、离子方程式的配平、电化学等相关知识。