Question

三氯氧磷（POCl₃）广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸（H₃PO₃）。回答下列问题：

（1）三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，反应的化学方程式为_______

（2）已知亚磷酸（H₃PO₃）为二元弱酸，则Na₂HPO₃溶液中，各离子浓度的大小关系为_______

（3）常温下，将NaOH溶液滴加到亚磷酸（H₃PO₃）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，则表示lg 的是曲线_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），亚磷酸（H₃PO₃）的K_a1＝_____，反应HPO₃^2-＋H₂OH₂PO₃^-＋OH^－的平衡常数的值是_____。

（4）工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水（主要成分为H₃PO₄、H₃PO₃）。向废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH，将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c（Ca^2＋）＝5×10^－6 mol·L^－1，则溶液中c（PO₄^3-）＝_____ mol·L^－1。（已知K_sp[Ca₃(PO₄)₂]＝2×10^－29）

Answer

PCl3＋H2O＋Cl2POCl3＋2HCl c（Na＋）>c（HPO32-）>c（OH－）>c（H2PO3-）>c（H＋） Ⅰ 10－1.4 10－7.5 4×10－7

【解析】

（1）三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，三氯氧磷为POCl3，实际上为PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5水解生成POCl3；

（2）亚磷酸（H3PO3）为二元弱酸，则HPO32-不能再发生电离，只能水解，使溶液呈碱性，据此分析；

（3）根据H3PO3的电离平衡常数，，，则，所以图象关系可表示为：pH=，pH=，据此分析；

（4）根据CaSO4的溶度积常数计算。

（1）三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，三氯氧磷为POCl3，实际上为PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5水解生成POCl3，发生的化学反应为：，故答案为：；

（2）亚磷酸（H3PO3）为二元弱酸，则HPO32-不能再发生电离，只能水解，使溶液呈碱性，同时考虑到水也存在电离平衡，所以溶液中c（H2PO3-）c（HPO32-）>c（OH-）>c（H2PO3-）>c（H+），故答案为：c（Na+）>c（HPO32-）>c（OH-）>c（H2PO3-）>c（H+）；

（3）根据H3PO3的电离平衡常数，，，则，所以图象关系可表示为：pH=，pH=，由于Ka1>Ka2，所以表示的图形，纵截距更大，根据图像，则表示的图线为曲线Ⅰ，当溶液中时，pH=2.4，所以，反应的平衡常数，故答案为：Ⅰ；10－1.4；10－7.5；

（4））处理后的废水中c（Ca2+）=5×10-6mol/L，则溶液中，故答案为：4×10-7。