Question

磷酸盐骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。医药工业利用共沉淀原理，通过控制Ca/P物质的量比n(Ca)/n(P)]制备相应产品[Ca₅(PO₄)₃OH和Ca₃(PO₄)₂的n(Ca)/n(P)分别为1.67和15]流程如下：

 (注：Ca₅(PO₄)₃OH和Ca₃(PO₄)₂和CaHPO₄均难溶于水；Ca(H₂ PO₄)₂溶液pH<7)

下表为n(Ca)/n(P)=1.5时，不同pH值制得滤饼的产率以及分析结果：

（1）流程中强调“滴加速度100mL/45min的作用是                               。流程中调pH选氨水，不选生石灰或石灰乳的理由是                              。

（2）从表中数据分析生成Ca₃(PO₄)₂时，“pH=x”中的x的最佳取值为    ，滤饼的化学成分Ca₅(PO₄)₃OH、Ca₃(PO₄)₂和CaHPO₄和              。

（3）酸性条件下产率偏低的原因是                                         。

（4）“高温煅烧”滤饼，化学反应方程式为                                    。

（5）如图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图上信息计算磷的初始浓度为0.70mmol/L，pH=10.0条件下反应前10min内磷的沉淀速率为       。

Answer

（1）使反应物充分接触(2分)   若选择生石灰或石灰乳调节pH会改变n(Ca)/n(P)(2分)

（2）7.2(2分)   CaCO3(2分)

（3）酸性条件下，容易造成钙的流失。(或“酸性条件下，容易造成钙磷流失。”

或“酸性条件下，难溶产物易溶解转化为易溶物质造成钙磷流失”)

或“酸性条件下，Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4等易转化为可溶的Ca(H2PO4)2，造成钙磷流失”) (2分)

（4）2 CaHPO4+CaCO3 Ca3(PO4)2+H2O+CO2↑ 或Ca5(PO4)3OH+CaHPO42 Ca3(PO4)2+H2O(2分)

（5）0.056mmol•L—1•min—1 或5.6×10—5mol/(L•min)等合理表述(3分)

【解析】

试题分析：（1）强力搅拌是为了溶液混合均匀，滴加速度也是为了使使反应物充分接触；氨水既不含钙，也不含磷，不会会改变n(Ca)/n(P)；含钙生石灰、石灰乳调节pH时能改变n(Ca)/n(P)；（2）n(Ca)/n(P)=1.50时，pH=7.2；碱性条件下NH4HCO3电离出的CO32—与Ca2+反应，生成CaCO3沉淀；（3）酸性条件下，Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4等易转化为可溶的Ca(H2PO4)2，造成钙磷流失；（4）2 CaHPO4+CaCO3 Ca3(PO4)2+H2O+CO2↑ 或Ca5(PO4)3OH+CaHPO42 Ca3(PO4)2+H2O；（5）读图可知，pH=10.0、前10min内△c=0.70mmol/L×80%=5.6×10—4mol/L，由△c/△t可知，v=5.6×10—5mol/(L•min)。

考点：考查制备物质的化工流程等相关知识。