2020年全國地區中學化學競賽試題:磷酸和磷酸鹽(13頁47題)

2024年3月6日發(作者：開學第一周總結)

2020年全國地區中學化學競賽試題：磷酸和磷酸鹽（13頁47題）

磷酸和磷酸鹽

A組

1．使用化肥普鈣和重鈣最好是

A 與草木灰并用

B 與農家肥料（廄肥）并用

C 施用于堿性土壤

D 施用于含Fe3＋的酸性土壤

2．下列哪組物質都易溶于水

A NH4Cl、NaCl、AgCl

B BaSO4、Na2SO4、(NH4)2SO4

C Ag3PO4、AgF、AgNO3

D Ba(H2PO4)2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2

3．下列各組混和物中，若將它放入水中能產生白色沉淀，加入足量稀硝酸后沉淀溶解并產生氣體，再加入硝酸銀溶液又產生白色沉淀的是

A Na2CO3、Al(OH)3

B K3PO4、CaCl2

C MgCl2、K2CO3

D Na2SO4、Ba(OH)2

4．用0.25mol/L磷酸中和25mL 0.3mol/L的Ca(OH)2溶液，只生成正鹽，則需物體積是

A 8.3mL

B 20mL

C 30mL

D 75mL

5．濃度相同的Ba(OH)2和磷酸溶液，當向磷酸中滴入2滴

Ba(OH)2溶液和向Ba(OH)2溶液中滴入2滴磷酸溶液時，都出現白色沉淀，則這白色沉淀是

A 都是Ba3(PO4)2沉淀

B 前者是Ba3(PO4)2沉淀，后者是BaHPO4沉淀

C 都是BaHPO4沉淀

D 前者是BaHPO4沉淀，后者是Ba3(PO4)2沉淀

6．由NaH2PO4脫水形成聚磷酸鹽Na200H2P200O601，共脫去水分子的數目為

A 198個

B 199個

C 200個

D 201個

7．某學生用加熱的辦法測定磷酸二氫鈣結晶水合物中的結晶水，稱出ag結晶水合物置于坩堝中加熱，但加縶時由于溫度控制不適當而偏高，導致磷酸二氫鈣分解，結果得到bg無水偏磷酸鈣，該學生經過一番思考后，沒有重新做實驗，就算出了結晶水的分子數，而且得到了老師的肯定，該結晶水分子數n的正確計算式為

A (a－b)/18

B (11a－13b)/b

C (119a－234b)/18b

D (119a－137b)/18b

8．自然界中的磷礦石，磷酸鈣礦比較少，主要是磷灰石礦[Ca5F(PO4)3]，寫出以磷灰石礦粉為原料生產過磷酸鈣化肥的反應方程式。

9．三峽地區的礦產資源十分豐富，主要有煤、鐵、銅、食鹽、石膏等礦種，其中磷礦儲量最大，三峽工程建成后，將對開發這些礦產資源提供有利條件。工業上用磷礦石[主要成分為：Ca3(PO4)2]混以石英砂（SiO2）和炭粉在1773 K左右的電爐中加熱制成白磷（P4），其反應方程式為，氟磷灰石［Ca5(PO4)3F］的組成可以看成是由CaF2與Ca3(PO4)2按物質的量比組成；1mol Ca5(PO4)3F最多可以

與 mol H2SO4反應。

10．甲、乙兩同學分別用NaH2PO4溶液和石灰水進行混合反應實驗。它們各在含0.01mol NaH2PO4的溶液中滴加石灰水。甲要使溶液中H2PO4－完全轉化為PO43－，他至少要加入含______mol

Ca(OH)2的石灰水，此時發生反應的離子方程式是________________。乙要使全部PO43－都轉化為磷酸鈣沉淀，他至少要加入含_______mol

Ca(OH)2的石灰水，此時發生反應的離子方程式是________________。

11．A、B、C、D是中學化學實驗中常用的四種單質，它們之中有三種是氣體，一種是固體。這些單質和甲、乙、X、Y、Z等五種化合物之間存在如下的關系：

據此判斷：

（1）寫出化合物Z的化學式；

（2）上述圖示中的化學反應共有個類型的基本反應，其中有個化合反應。

（3）上述四種單質中存在同素異形體的元素是（寫元素符號）。

12．X、Y、Z是短周期元素的三種常見氧化物。X跟水反應后可生成一種具有還原性的不穩定的二元酸，Y和X的組成元素相同，Y的化學式式量比X大，Z在與水反應時，隨水溫的不同，產物有所不同，1mol Z與水反應，最多可以吸收6mol水，1mol Z與水反應的產物，最多需要12mol的氫氧化鈉才能完全中和。請回答下列問題：

（1）寫出Z的化學式，畫出Z的空間結構式。

（2）完成下列反應方程式：

①Z＋2H2O→甲

②Z＋4H2O→乙

③Z＋6H2O→丙

請排出甲、乙、丙三種酸由強到弱的順序。

你的依據是。

（3）在一定條件下，Y可以跟非金屬單質A反應生成X和Z，其反應的化學方程式是。

13．將磷酸加強熱時可發生分子間的脫水生成焦磷酸（H4P2O7）、三磷酸以至高聚磷酸。

（1）焦磷酸的結構式是；

（2）當高聚磷酸中P原子數為20時，其化學式是；

（3）如用n表示高聚磷酸中磷原子數，則高聚磷酸的結構簡式為。

14．為配制某培養液，需要用含NaH2PO4和Na2HPO4（物質的量之比為3︰1）的混合液，每升混合液中含磷元素3.1g。現用4.0mol/L H3PO4溶液和固體NaOH配制2.0L混合液，問需取該H3PO4溶液多少毫升？NaOH多少克？

15．試計算每生產1噸含磷量（以P2O5計）為55%的重過磷酸鈣，需要多少94%的硫酸和氟磷灰石[基本成分為：Ca5F(PO4)3]。這里假設每一步化學反應產物的收率都是100%。在浮選原礦時，氟磷灰石精礦的收率為65%，該精礦含磷（按P2O5計）39.5%。精礦中的有效成分為88.4%。

16．加熱某偏磷酸的水溶液（體積保持不變），可得24.5%的磷酸溶液

（1）原來這種偏磷酸溶液的質量百分比濃度為多少？

（2）若所得磷酸溶液的密度為1.2g/mL，則該磷酸溶液的摩爾濃度為多少？

17．向10mL 0.1mol/L磷酸溶液中滴加0.02mol/L的氫氧化鈣溶液，不斷攪拌。

（1）當滴入Ca(OH)2溶液為60mL時，得到的沉淀物是什么？質量為多少？

（2）當加入Ca(OH)2溶液超過多少毫升時，溶液中開始出現沉淀?

（3）若將0.3mol/LNaOH和0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液等體積混和，充分攪拌后靜置，寫出該反應的離子方程式。

18．有一組成為Ca3(PO4)2·nH3PO4·mH2O的磷酸酸式鹽。取7.56g該晶體加熱至100℃以上，使之失去全部的結晶水，殘余物重7.02g。另取7.56g該鹽晶體溶于水，須加4.44g 消石灰才能使之全部

變為正鹽。求：

（1）n、m的值。

（2）用酸式鹽的形式寫出它的化學式。

19．李洋同學通過滴定法對某洗衣粉中Na5P3O10（相對分子質量為368）的含量進行測定。首先稱取5.1g樣品溶于一定量的硝酸中，加熱使其充分酸解：Na5P3O10＋5HNO3＋2H2O ＝5NaNO3＋3H3PO4；再調節溶液的pH使磷酸全部以磷酸二氫根離子形式存在；最后用0.5mol/L NaOH溶液滴定至磷酸二氫根離子全部轉變成磷酸一氫根離子，消耗NaOH溶液體積16.80mL。

（1）大量使用該類洗衣粉，可能造成的環境問題是。

（2）計算該洗衣粉中Na5P3O10的質量分數。

B組

20．三個磷酸分子可以脫去兩個水分子生成三磷酸（H5P3O10）。已知磷酸的分子中有4個磷氧鍵，則三磷酸分子中磷氧鍵的數目是

A 8

B 12

C 9

D 10

21．分別配制H3PO4、KOH的乙醇溶液，取10mL H3PO4溶液在不斷振蕩下，滴加KOH溶液立即產生白色沉淀，并不斷增多，繼而又逐漸減少至消失，然后又逐漸增多至一定量不再消失，以上事實說明

A K2HPO4不溶于無水乙醇

B KH2PO4、K3PO4不溶于無水乙醇

C KH2PO4、K2HPO4不溶于無水乙醇

D K2HPO4溶于無水乙醇

22．我國某些城市和地區嚴禁生產和銷售含磷洗滌劑，含磷洗滌劑主要是添加了三聚磷酸鈉，禁止使用的原因是

A 三聚磷酸鈉會引起白色污染

B 三聚磷酸鈉會跟硬水中的Ca2＋、Mg2＋形成沉淀，堵塞下水

管道

C 三聚磷酸鈉價格昂貴，使用成本高

D 三聚磷酸鈉會造成水質的富營養化，使水質變壞

23．我國某地生產的磷塊巖中有兩種形態的磷酸鈣：α態、β態，前者在高溫時穩定，且較易被植物根系的分泌物所分解和吸收，后者則相反。在下列幾種處理方法中，使磷塊巖肥效較高的做法是

A 粉碎后直接使用

B 加熱至高溫（1200℃）后，用水冷卻，粉碎使用

C 加熱至高溫（1200℃）后，自然冷卻，粉碎使用

D 加熱至高溫（1200℃）后，自然冷卻，粉碎，并和草木灰混和后使用

24．將溶質的質量分數為98%的濃磷酸表示為磷酸水合物的形式，其化學式為______；

表示為五氧化二磷水合物的形式，其化學式為。

25．P4O10易與水化合，反應過程可表示為如下形式：P－O－P＋H2O→2P－OH。若每個P4O10分子與四個水分子發生化合反應，則該反應的化學方程式為。

26．焦磷酸鈣的化學式是Ca2P2O7，試確定焦磷酸鈉和焦磷酸鐵（Ⅲ）的化學式？

27．磷酸氫二鈉溶液中加入AgNO3溶液后有黃色沉淀生成，且原溶液pH值有明顯下降，寫出反應方程式。該黃色沉淀能溶于氨水，寫出反應方程式。

28．已知重水（D2O）和乙酸之間會發生氫交換：

D2O＋CH3COOH CH3COOD＋HDO

又知次磷酸（H3PO2）與D2O之間也能發生氫交換，僅次磷酸鈉（NaH2PO2）等次磷酸鹽與D對之間不能發生氫交換。據此，請寫出次磷酸的結構式，并簡述理由。

29．工業上用氟磷灰石〔Ca3(PO4)2〕為原料，按下圖制取磷酸、磷酸二氧鈣和氫氟酸。圖中反應：①為氟磷灰石跟另一種原料反應生成A、B、C三種物質；產物C又跟氟磷灰石發生反應②，生成B和

D。請寫出反應①和反應②的兩個化學方程式：

30．磷塊巖的主要成分是磷酸鈣，其晶體有α和β兩種形態。α態在高溫時穩定，嚴態在較低溫時穩定。α態較易被植物根系的分泌物所分解、吸收，β態卻不易。現做如下實驗：把一定量的磷塊巖（溶洞型）加熱至1200℃以上，然后分為A、B兩部分，A用水冷卻，B在空氣中自然冷卻。問：

（1）A和B作為磷肥施用，效果是否等同？，原因是。

（2）用磷塊巖與硫酸反應制造過磷酸鈣的過程中，常常產生一種具有特殊氣味的氣體，它能加速金屬腐蝕，能導致玻璃腐蝕，這種現象說明磷塊巖中含有。

31．（1）磷酸鎂銨（NH4MgPO4）是一種復鹽，難溶于水。化學上制備磷酸鎂銨從反應原理上看，是利用氯化鎂溶液、磷酸氫鈉溶液和氨水混合反應的方法制得。寫出制備磷酸鎂銨反應的離子方程式。

（2）在Na2HPO4溶液中加入AgNO3溶液，有沉淀Ag3PO4或Ag2HPO4生成，試寫出有關離子方程式。如何用簡易實驗確定該沉淀是Ag3PO4還是Ag2HPO4？

32．（1）工業上制磷酸的反應可用一個化學方程式表示，為。

（2）工業用磷酸制重過磷酸鈣（磷酸二氫鈣）的反應也可用一個化學方程式表示，為。

（3）現假設有一定質量的磷酸鈣和足量的濃硫酸，利用以上兩個反應來制備重過磷酸鈣。當磷酸鈣在第（1）個反應中的利用率為a%，在第（2）個反應中的利用率為100%時，（1）反應中消耗的磷酸鈣與（2）反應中消耗的磷酸鈣的質量之比為λ/a。那么，只的數值等于。

33．（1）磷酸為三元酸，其結構為，已知PCl3能與水反應，產物之一為亞磷酸（H3PO3），其結構為，則PCl3與水反應的化學方程式為。

若亞磷酸與NaOH溶液反應，則生成的鹽可能是（寫出所有可能情況）。

（2）在一定條件下，H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、H3PO3、NaH2PO3既可以分別發生分子間脫水生成多酸或多酸鹽，

也可以兩兩之間脫水生成多酸或多酸鹽，請完成下列反應（多酸或多酸鹽寫結構簡式）：

①2H3PO3＝＋H2O；

②2NaH2PO3＋H3PO3＝；

③2NaH2PO3＋NaH2PO4＝。

（3）H3PO3與碘水反應，碘水的棕黃色褪去，向上述反應后的溶液中加入過量的AgNO3溶液，生成黃色沉淀m，過濾后向濾液中加入適量的CaCO3粉末，有氣泡產生，同時又有黃色沉淀n生成。則H3PO3與碘水反應的離子方程式為（已知H3PO3為弱酸）：____________________________。黃色沉淀m是、n是。

34．以無機物態存在于土壤中的磷，多半是和鈣、鋁、鐵結合的難溶磷酸鹽。

磷酸鈣在酸性條件下溶解度增大，使磷的肥效增強；加入土壤中的磷酸鈣久后則轉變為磷酸鋁、磷酸鐵，導致磷的肥效降低。請解釋并回答下列問題。

（1）磷酸鋁在酸性條件下其溶解量（和在近中性條件下的相比）（填入增大、持平或減小。不同），在堿性條件下其溶解量。因為：

（2）磷酸鐵在堿性條件下其溶解量。因為：

（3）作為磷肥，磷酸鐵的肥效不高，但在水田中，其肥效往往明顯增高。因為：

。

35．磷是有機體不可少的重要元素，高能磷酸鍵在二磷酸

腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之間可逆地移動著，它是細

胞內一切生化作用的能量。光合作用產生的糖，如果不進行磷

酸化，那么光合作用中碳的固定將是無效的，在每個腺苷分子

中，有一個磷原子是絕對必要的，沒有它就沒有生命。

（1）右圖是三磷酸腺苷（ATP）的分子結構：

①ATP的化學式為，摩爾質量為。

②每摩爾高能磷酸鍵水解時可釋放出30.5kJ的能量，而每摩爾低能磷酸鍵水解時只能放出14.2kJ的能量。如有50.7g ATP完全水解，

則能放出 kJ的能量。如將其加入到2mol/L的氫氧化鈉溶液中完全中和，則需消耗 mol氫氧化鈉。

③高能磷酸鍵的形式與斷裂的反應過程即是“能量分子”傳送能量的過程，轉化關系

為：ATP a

c ADP

b

d

AMP。其中ATP與ADP；ADP與AMP的分子量均相差80，則反應d是

A 釋能反應

B 吸能反應

C 水解反應

D 磷酸化反應

④寫出由AMP 形成“能量分子”ATP 的化學方程式，并標出能量的變化值。

（2）①植物缺乏含磷的無機鹽，會出現 A 莖桿軟弱，容易倒伏 B

植株矮小瘦弱，葉片發黃 C 植株特別矮小，葉片是暗綠色 D 只開花不結果實 ②下列哪種物質是合成核苷酸和三磷酸腺苷分子所必需的 A 硫酸 B 磷酸 C 鹽酸 D 碳酸 ③魚腦中富含磷脂，磷脂是構成細胞膜的重要成分，細胞膜的基本骨架是 ，此外，線粒體膜和內質網膜等 的主要成分也是磷脂。 36．氮、磷、鉀是植物生長的重要營養元素。洗衣粉中如加入由磷酸脫水制得的多磷酸的鈉鹽作配料（主要含有Na 5P 3O

10），雖能在洗衣時起軟化水的作用，但使用此類洗衣粉會造成水質污染。

（1）硬水軟化是指 。

（2）用肥皂（主要成份是硬脂酸鈉）洗衣，水的硬度不能太大，其原因是 。

（3）磷酸、焦磷酸、連三磷酸的結構簡式依次是：

HO OH OH O

P

O P O OH OH P O OH HO HO OH O P OH O P O O P O OH

OH

連多磷酸的通式為 （磷原子數用m 表示）磷原子數為n ＋1的連多磷酸，能形成 種酸式鹽。

（4）說明含洗衣粉等生活污水排入河流造成水質污染的主要原因是 。

（5）經測定某藻類的組成為含C ：35.80%；O ：49.50%；P ：0.87%；H ：7.37%；N ：6.31%。計算該藻類的最簡式（相對一個磷原子）。

（6）寫出藻類被氧氣完全氧化的化學方程式（生成物除氧外都為相關元素的最高價化合物）。

（7）現有一個1×106m 2、平均水深為20m 的湖泊，含氧氣量為9.1g/m 3，若每天排入

含3%（質量分數）的Na 5P 3O 10的廢水1000kg ，計算多少天后，湖里氧氣被消耗凈？

37．磷酸的結構式可以如右圖所示，將磷酸加強熱時可發生分子間脫

水生成焦磷酸（H 4P 2O 7）、三磷酸以至高聚磷酸（線形結構）。

（1）焦磷酸的結構式為 ，指出焦磷酸分子中的羥基按照酸

性的強弱可分為 類；

（2）當高聚磷酸中P 原子數為20時，其化學式為 ；

（3）當用n 表示高聚磷酸中的P 原子數，高聚磷酸的結構簡式為 ；

（4）三磷酸鈉（Na 5P 3O 10）是用Na 2HPO 4和NaH 2PO 4的混合液加熱350℃左右時制得的，這個反應的化學方程式為 。

（5）在某一高聚磷酸溶液中用0.100mol/L NaOH 溶液滴定，在消耗42.0mL 和50.0mL 處分別在聚合度為4和9各有1個終點。問鏈上平均P 原子數為多少？

38．紅磷是暗紅色粉末，需密封保存，若保存不當易變質，呈黏

稠狀。變質后的物質用水洗滌、過濾，將固體物干燥，得到純凈的紅磷。向洗滌液中滴入硝酸銀溶液，得到黑色固體和無色氣體，該氣體在空氣中變成棕色氣體。

（1）用化學方程式表示紅磷保存不當變質的原因，及洗滌液和AgNO 3所發生的反應。

（2）洗滌液中所溶物質為A。A是P通過5個共價鍵和其他原子結合的產物，其中含有2個－OH，請寫出該物質的結構式。

（3）A物質有一種酸式鹽，寫出A物質和過量NaOH溶液反應的離子方程式。

39．有一固體單質，質軟。在空氣中極易燃燒，生成物溶于水，滴入紫色石蕊試液顯紅色。將此溶液加熱，顏色變深。把所得溶液分為兩支試管，向第一支試管中滴入少量飽和澄清石灰水，無渾濁出現，若繼續滴加，出現白色渾濁，過量則產生白色沉淀。過濾，取少量白色沉淀投入第二支試管，則沉淀消失。試確定該單質是什么，并寫出有關反應的化學方程式。

40．把CaCl2與Na2HPO4溶液混合時，可得磷酸八鈣Ca8H2(PO4)6·5H2O晶體沉淀，把所得沉淀長時間加熱可以水解生成羥基磷灰石結晶Ca5(PO4)3(OH)。寫出水解的反應方程式并討論下列問題。

（1）下列兩種方法中，哪一種得到的羥基磷灰石多？為什么？

①1mol/dm3 CaCl2 50cm3和1mol/dm3 Na2HPO4 30cm3混合后，將所得Ca8H2(PO4)6·5H2O濾出。再將它放在80cm3水中于80℃加熱5小時。

②1mol/dm3 CaCl2 50cm3和1mol/dm3 Na2HPO4 30cm3混合后，直接在80℃加熱5小時。

（2）在實驗中，按①法制得的產物含Ca與含Pmol比為1.5。計算Ca8H2(PO4)6中有多少mol百分比已轉化為Ca5(PO4)3(OH)？

41．用容量法測定磷肥含磷量的主要步驟如下：準確稱取磷肥0.385g，用硫酸和高氯酸在高溫下使之分解，磷轉化為磷酸。過濾、洗滌、棄去殘渣。以硫酸－硝酸為介質，加入過量鉬酸銨溶液生成鉬

磷酸銨沉淀(NH4)3H4PMo12O42·H2O。過濾、洗滌、沉淀溶于40.00 cm3 1.026 mol/L NaOH標準溶液中，以酚酞為指示劑，用0.1022 moL/L鹽酸標準溶液滴定至終點（MoO42－、HPO42－），耗去15.20 cm3。計算磷肥中磷的百分含量（以P2O5計）。（P2O5的mol質量：142 g·mol－1）

C組

42．說明下列各用于含氧酸前的前綴的意思，并分別舉一個例子。

①meta（偏）；②pyro（焦）；③hypo（次）；④per（過）；⑤ortho（正）

43．紅磷在KOH溶液中的懸濁液和KOCl作用，可以生成K6P6O12的鉀鹽。該鹽酸根（P6O126－）結構式中磷元素和氧元素的化學環境完全一樣。K

6P6O12用稀酸酸化則生成H6P6O12，H6P6O12在強酸性條件下可以水解，生成含單個磷元素的含氧酸。請回答：

（1）寫出K6P6O12生成的化學方程式：。

（2）P6O126－中P元素雜化類型，其中的大π鍵類型，畫出P6O126－的結構式：

（3）寫出K6P6O12兩步酸解的反應方程式：、

44．長期以來，多磷酸鈉是制備洗滌劑的重要原料。

（1）試寫出由磷酸脫水制備不同結構多磷酸的化學反應方程式（設多磷酸中有n個磷原子）；

（2）畫出含4個磷原子的各種多磷酸的結構式；

（3）試說明多磷酸鈉作為洗衣粉中的配料成分的作用是什么？

（4）60年代時，發現加入多磷酸鈉的洗衣粉在使用后會污染環境，試解釋之。

45．在自然界里的磷礦石中，磷酸鈣礦〔Ca3(PO4)2〕是很少的，主要是磷灰石礦〔Ca5(PO4)3F〕。目前，在世界各國以磷灰石礦為原料制得的磷肥主要有過磷酸鈣、重過磷酸鈣（不含CaSO4）、堿性轉爐渣磷肥、熔成磷肥。試回答下列問題：

（1）寫出以磷灰石礦、濃硫酸為原料制取重過磷酸鈣的化學方程

式。

（2）在磷灰石礦中，加入硅砂和焦炭并裝入立式爐內，在高溫條件下，使其與水蒸氣反應進行脫氟（HF），將熔融狀態的物料經冷卻后，再粉碎得到熔成磷肥。寫出反應的化學方程式。

（3）熔成磷肥的主要成分是Ca3(PO4)2，其晶體有α和β兩種形態，α態在高溫時穩定，β態在低溫時穩定。α態較易于被植物根系分泌物所分解、吸收，β態則不容易。現做如下實驗：把熔成磷肥加熱至1200℃以上，分為A、B兩部分。A用水冷卻，B在空氣中自然冷卻。問A和B作磷肥施用，效果是否等同？為什么？

46．（1）磷在自然界中主要以磷酸鈣礦存在。由磷酸鈣礦制得白磷通常是在高溫下（～1500℃）加SiO2用碳還原，其反應可能存在兩種機理：

a．2Ca3(PO4)2＋10CO＝6CaO＋10CO＋P4

6CaO＋6SiO2＝6CaSiO3

10CO2＋10C＝20CO

b．2Ca3(PO4)2＋6SiO2＝6CaSiO3＋P4O10

P4O10＋10C＝10CO＋P4

試回答：

①寫出由磷酸鈣礦制取白磷總的反應方程式。

②SiO2起何作用？

（2）已知白磷和紅磷的燃燒熱分別為－2983kJ/mol和－2954kJ/mol，試寫出白磷轉變為紅磷的熱化學反應方程式。

（3）從結構上看白磷為什么活潑？

47．（1）實驗內容

以磷酸二氫鈣為原料制備磷酸三鈉，主要原理是先用純堿分離鈣離子（可用鈣指示劑檢驗分離是否完全），然后在濾液中加入燒堿，使繼續反應制得產品，并進行檢驗。

（2）實驗操作步驟

①制備Na3PO4

將發給的3g Ca(H2PO4)2·H2O放入400mL燒杯中，加入100mL

水，攪拌使其溶解，用臺秤稱取3g無水碳酸鈉于100mL小燒杯中，加入50mL水，在煤氣燈上加熱溶解后，將其加入到Ca(H2PO4)2溶液中，邊滴加邊攪拌，用廣泛pH試紙檢驗溶液pH是否大于8，（若不到可補加Na2CO3），然后將溶液加熱至沸，小火維持5min～6min，并不斷攪拌，使CaCO3沉淀陳化，用水浴盆冷卻至室溫，抽濾，奔去CaCO3沉淀，若濾液渾濁需要重新抽濾。

將濾液加熱至微佛后邊攪拌邊分次加入5mL 40%NaOH溶液，繼續加熱煮沸，濃縮體積至40mL～50mL左右，再用水浴盆冷卻至室溫后，加入乙醇30mL，促使白色晶體析出，抽吸過濾，用10mL乙醇洗滌燒杯，一并抽濾，將產品磷酸三鈉移到表面皿上稱重。

②產品檢驗

取適量Na3PO4于250mL錐形瓶中，加80mL～100mL水使之溶解，加百里酚酞指示劑2～3滴，用HCl標液滴定至溶液由藍色變至無色，記錄用去HCl標液體積V1；接著加入1滴

甲基橙指示劑，繼續用HCl標液滴至溶液為橙色，記錄第二次滴定用去的體積V2。

對Na3PO4中雜質Ca2＋離子作定性檢驗，根據消耗HCl體積比（V1/V2），對制得的Na3PO4給予評價。

（3）實驗記錄及報告要求（略）

（4）附錄

①Na3PO4溶解度隨溫度變化很大，0℃為1.5g/100g H2O，20℃為11.08g/100g H2O，100℃為108g/100g H2O。

②Ca(H2PO4)2在水中極易水解，且隨溫度升高而加大。

③鈣指示劑檢驗Ca2＋離子原理是pH＝12～13時指示劑水溶液為藍色，與Ca2＋形成紅色配合物。

④甲基橙pKa＝3.4，百里酚酞pKa＝10.0。

⑤摩爾質量：Na3PO4 163.94；Ca(H2PO4)2·H2O 252.05。

參考答案（66）

1 B

2 D

3 C

4 B

5 D

6 B

7 B

8 2Ca5F(PO4)3＋7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2＋7CaSO4＋2HF↑

9 2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C＝6CaSiO3＋P4＋10CO↑

10 0.010 3H2PO4－＋3Ca2＋＋6OH－＝Ca3(PO4)2↓＋PO43－＋6H2O

0.015 2H2PO4－＋3Ca2＋＋4OH－＝Ca3(PO4)2↓＋4H2O

11 （1）H3PO4（2）2 5 （3）O、P

12 （1）P4O10

（2）①P4O10＋2H2O＝H4O4O12②P4O10＋4H2O＝2H4P2O7③P4O10＋6H2O＝4H3PO4 H2SO4＞H2SO3＞H3PO4，H2SO4是強酸，H2SO3和H3PO4為中強酸，查K1比較大小（3）10SO3＋P4＝P4O10＋10SO2

13 （1）（2）H22P20O61（3）

14 50mL 10g

15 942.2kg

16 （1）20% （2）3mol/L

17 （1）生成的沉淀為CaHPO4與Ca3(PO4)2的混和物，CaHPO4 0.1436克

（2）V＝0.025升

（3）Ca2＋＋2H2PO4－＋3OH－＝3H2O＋CaHPO4＋PO43－

18 （1）n＝4，m＝3 （2）Ca(H2PO4)2·H2O

19 （1）水體富營養化

（2）關系式：Na5P3O10～3H3PO4～3NaOH

n(Na5P3O10)=1/3×0.5mol/L×16.80mL＝2.8×10－3mol

m(Na5P3O10)＝2.8×10－3mol×368g/mol＝1.03g

w(Na5P3O10)＝1.03/5.1×100％＝20.2％

20 B

21 B、D

22 D

23 B

24 9H3PO4·H2O 9H3PO4·10H2O

25 P4O10＋4H2O＝2H4P2O7

26 為與兩個Ca2＋的電荷數平衡，焦磷酸根的電荷數一定是－4。因此可以寫出上面兩個物

質的化學式分別為：Na4P2O7和Fe4(P2O7)3。

27 3AgNO3＋2Na2HPO4＝Ag3PO4↓＋NaH2PO4＋3NaNO3（反應中出現H＋或HNO3者給一

半分）Ag3PO4＋6NH3＝[Ag(NH3)2]3PO4

28 次磷酸的結構式：

從乙酸與重水的氫交換可知，僅僅是－OH基團上的氫可以交換。H3PO2與D2O之間可以發生氫交換，而NaH2PO2與D對不能發生紅交換，說明H3PO2中僅有一個－OH 基團，由此可推知其結構式。

29 Ca5(PO4)3F＋5H2SO4＝5CaSO4＋3H3PO4＋HF

Ca5(PO4)3F＋7H3PO4＝5Ca(H2PO4)2＋HF

30 （1）不等同；因磷塊巖加熱后以α態存在，A被水冷卻，降溫迅速，α態來不及轉變

成β態，故主要以α態存在。自然冷卻的B緩慢降溫過程中，由α態轉變為β態，故不易被植物吸收。

（2）氟化物。

31 （1）Mg2＋＋HPO42－＋NH4＋＋H2O＝NH4MgPO4↓＋H2O

（2）①HPO42－＋2Ag＋＝Ag2HPO4↓②2HPO42－＋3Ag＋＝Ag3PO4↓＋H2PO4－；可利用測定溶液的pH的改變來確定。若pH由弱堿性（Na2HPO4溶液）變為中性，則沉淀為Ag2HPO4；若pH由弱堿性變為弱酸性（含H2PO4－），則沉淀為Ag3PO4

32 （1）Ca3(PO4)2＋3H2SO43CaSO4＋2H3PO4

（2）Ca3(PO4)2＋4H3PO4＝3Ca(H2PO)4（3）200

33 （1）PCl3＋3H2O＝H3PO3＋3HCl；NaH2PO4、Na2HPO4

（2）①②＋2H2O

③＋2H2O

（3）H3PO3＋I2＋H2O＝H3PO4＋2H＋＋2I－；m是AgI，n是Ag3PO4或AgHPO4

34 因PO43－和H＋結合變得易溶；因磷酸鋁、磷酸鐵的溶解度更小。

（1）增大、增大，前者是PO43－和H＋結合，后者是Al3＋和OH－結合。

（2）增大，因Fe3＋和OH－結合。

（3）Fe（Ⅲ）被還原為Fe（Ⅱ）。

35 （1）①C10H16O13N5P3507g/mol ②7.52kJ 0.9mol

③B、D ④AMP＋2 H3PO4→ATP＋2H2O－61Kj

（2）①C ②B ③磷脂雙分子層膜結構

36 （1）降低水中Ca2+、Mg2+的濃度

（2）硬脂酸鈉與Ca2+、Mg2+反應，可生成不溶性的硬脂酸鈣、硬脂酸鎂。使用肥皂洗衣時，若水的硬度較大，造成肥皂的浪費。同時生成的不溶性物質易附著在衣物上，不易清洗干凈。

（3）H m＋2P m O3m＋1n＋2

（4）水質富營養化，水藻等大量繁殖，有機物轉化為無機物時，消耗大量氧氣，使水中魚類等大量死亡，水變臟變臭。

（5）最簡式為C106H263O110N16P

（6）C106H263O110N16P＋138O2→106CO2＋16HNO3＋H3PO4＋122H2O

（7）169天

37 （1） 2

（2）H22P21O61

（3）

（4）2Na2HPO4＋NaH2PO4＝Na3P3O10＋2H2O

（5）10.5

38 （1）4P＋3O2＝2P2O3P2O3＋3H2O＝H3PO4

2H3PO3＋AgNO3＝Ag↓＋NO↑＋2H3PO4

（2）

（3）H3PO3＋2OH－＝2H2O＋HPO32－

39 白磷有關反應的化學方程式為：4P＋5O22P2O5P2O5＋H2O（冷）＝2HPO3（使

石蕊試液顯淺紅色）HPO3＋H2O（熱）＝H3PO4（使石蕊試液顯色更深）第一支試管：當Ca(OH)2不足時：2H3PO4＋Ca(OH)2＝Ca(H2PO4)2＋2H2O（無渾濁）當繼續滴人Ca(OH)2時：Ca(H2PO4)2＋Ca(OH)2＝2CaHPO4↓＋2H2O（出現渾濁）當Ca(OH)2過量時：2CaHPO4＋Ca(OH)2＝Ca3(PO4)2↓＋2H2O（白色沉淀）第二支試管：過量H3PO4與Ca3(PO4)2反應：Ca3(PO4)2＋4H3PO4＝3Ca(H2PO4)2（沉淀消失）

40 5Ca8H2(PO4)6·5H2O＝8Ca5(PO4)3(OH)＋6H3PO4＋17H2O

（1）②多，因①中濾掉了H3PO4

（2）56％轉化

41 (NH4)3H4PMo12O42·H2O＋26NaOH＝12Na2MoO4＋Na2HPO4＋3NH3＋17H2O NH3＋

HCl＝NH4Cl 計量關系P2O5～(NH4)3H4PMo12O42·H2O～NaOH 1～2～46 P2O5%：（1.026 mol·dm－3×0.04000 dm3－0.1022 mol·dm3×0.01520 dm－3）×142 g·mol－1 /（46×0.385 g）＝0.317＝31.7％

42 ①偏酸與正酸相比每一個中心原子少一個水，但元素的氧化數相同；②焦酸與正酸相

比每一個中心原子少半個水；③次酸比亞酸的氧化數低一個；④單位過酸比酸的氧化數高一個；⑤正酸中水分子的個數與中心元素的

原子個數相當。分別舉例為：①HPO3；

②H4P2O7；③H3PO2；④HClO4；⑤H3PO4。

43 （1）6P＋9KOCl＋6KOH＝K6P6O12＋3H2O＋9KCl

（2）sp3π43

（3）K6P6O12＋6HCl＝H6P6O12＋6KCl；H6P6O12＋6H2O＝6H3PO3

44 （1）nH3PO4＝H n＋2P n O3n＋1＋（n－1）H2O；nH3PO4＝(HPO3)n＋nH2O

（2）

（3）多磷酸根是一種強絡合劑，能絡合水中的Ca2＋、Mg2＋，使洗衣粉不怕硬水，所以多磷酸鈉起到軟化水的作用（軟水劑）。

（4）洗衣廢水中含磷酸鹽，在江河湖水中積累成“肥水”，造成污染。

45 （1）Ca5(PO4)3F＋5H2SO4＝5CaSO4＋3H3PO4＋HF

Ca5(PO4)3F＋7H3PO4＝5Ca(H2PO4)2＋HF

（2）SiO2＋2Ca5(PO4)3F＋H2O＝3Ca3(PO4)2＋CaSiO3＋HF↑

（3）A與B不等同，A的肥效高于B。因為晶型的轉變是在微粒的不斷運動中進行，需要一定能量；α態在固體慢慢冷卻過程中，通過微粒的運動逐漸變為β態。若采取用水急冷的辦法，水吸收大量熱能，α態來不及轉變為β態。

46 （1）2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C6CaSiO3＋P4＋10CO ②生成CaSiO3放出一定的能

量使反應熱△H降低；CaSiO3的熔點比SiO2低，成為熔融態浮在表面，對白磷有保護作用

（2）P 4（白磷）4P（紅磷）；△H?＝－29kJ/mol

（3）白磷為分子晶體，鍵角為60°，P－P鍵之間的張力較大，易斷裂

47 用HCl滴定Na3PO4時，百里酚酞作指示劑，等當點的產物為Na2HPO4；甲基橙作指示

劑，等當點的產物為NaH2PO4。若V1/V2＞1，則產品含雜質NaOH；V1/V2＜1，產品中含Na2HPO4。