Question

磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）红磷P(s)和Cl₂ (g)发生反应生成PCl₃(g)和 PCl₅(g)，反应过程如下。

2P(s) + 3Cl₂(g) = 2PCl₃(g)     △H=－612kJ/mol

2P(s) + 5Cl₂(g) = 2PCl₅(g)     △H=－798kJ/mol

气态PCl₅生成气态PCl₃和Cl₂的热化学方程式为                     。

（2）可逆反应PCl₃(g)+Cl₂(g)PCl₅(g)   2E(g)F(g)+G(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板。反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示：

①达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比为            。

②平衡I到平衡II的条件①是          （填“升温”或“降温”）。

（3）亚磷酸（H₃PO₃）与足量的NaOH溶液反应生成Na₂HPO₃。电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置如图所示：

阴极的电极反应式为________________；产品室中反应的离子方程式为                 。

（4）一定温度下，Ksp [Mg₃(PO₄)₂] =6.0×10^-29，Ksp [Ca₃(PO₄)₂] =6.0×10^-26。向浓度均为0.20 mol·L^－1的MgCl₂和CaCl₂混合溶液中逐滴加入Na₃PO₄，先生成              沉淀（填化学式）；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全（浓度小于10^-5mol/L）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c=              mol/L。

Answer

（1）PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △H=+93kJ/mol

（2）①20:23 ②降温

（3）2H++2e—＝H2↑； HPO32—+2H+＝H3PO3

（4）Mg3(PO4)2； 10-4

【解析】

试题分析：（1）已知：①2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g) △H=－612kJ/mol，②2P(s) + 5Cl2(g) = 2PCl5(g) △H=－798kJ/mol，根据盖斯定律：（①-②）÷2得气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) △H=+93kJ/mol。

（2）①右室的混合气体的物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体的物质的量为2.7/2.3×2mol=54/23mol，反应过程中温度不变，根据阿伏加德罗定律知达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比为20：23；②又可逆反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)为放热反应，根据平衡I到平衡II，左边气体物质的量变小，故平衡正向移动，改变的条件为降温。

（3）电解Na2HPO3溶液制备亚磷酸，阴极上溶液中的H＋得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e—＝H2↑；硫酸溶液的H＋透过阳膜进入产品室中，Na2HPO3溶液中的HPO3—透过阴膜进入产品室，二者反应生成亚磷酸，反应的离子方程式为HPO32—+2H+＝H3PO3。

（4）磷酸钙和磷酸镁组成和结构相似，由二者的溶度积常数判断：则磷酸镁的溶解度小于磷酸钙，故向浓度均为0.20 mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成Mg3(PO4)2沉淀；当溶液中Mg2＋沉淀完全时，根据Ksp [Mg3(PO4)2] =6.0×10-29计算溶液中c2(PO43—)= 6.0×10-14，根据Ksp [Ca3(PO4)2] =6.0×10-26计算溶液中Ca2＋的物质的量浓度c= 10-4mol/L。

考点：考查反应热的计算、盖斯定律，化学平衡的移动，电解原理的应用，沉淀溶解平衡。