Question

【題目】（Ⅰ）磷是生物體中不可缺少的元素之一，在自然界中磷總是以磷酸鹽的形式出現(xiàn)的，例如磷酸鈣礦Ca3（PO4）2、磷灰石Ca5F（PO4）3等．

（1）磷的某種核素中，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1，則表示該核素的原子符號(hào)為 ．

（2）白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在電爐中（約1550℃）下通過下面兩個(gè)反應(yīng)共熔得到．

①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）═6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Q1kJmol﹣1

②CaO（s）+SiO2（s）═CaSiO3（s）△H2=﹣Q2kJmol﹣1

寫出電爐中發(fā)生總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ．

（3）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應(yīng)為：2Ca3（PO4）2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10；10C+P4O10=P4↑+10CO↑，上述反應(yīng)中的各種物質(zhì)，屬于酸性氧化物的有 ．

（Ⅱ）離子交換膜是一類具有離子交換功能的高分子材料．一容器被離子交換膜分成左右兩部分，如右圖所示．若該交換膜為陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子自由通過），左邊充滿鹽酸酸化的H2O2溶液，右邊充滿滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），一段時(shí)間后右邊可觀察到的現(xiàn)象： ，若該交換膜為陰離子交換膜（只允許陰離子自由通過），左邊充滿含2mol NH4Al（SO4）2的溶液，右邊充滿含3mol Ba（OH）2的溶液，當(dāng)有2mol SO42﹣通過交換膜時(shí)（若反應(yīng)迅速完全），則左右兩室沉淀的物質(zhì)的量之比為 ．

（Ⅲ）某初級(jí)石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等雜質(zhì)，利用相關(guān)工藝可進(jìn)行提純與綜合利用．通入一定量的N2后，在1500℃下與Cl2充分反應(yīng)得到純化石墨與氣體混合物，然后降溫至80℃，分別得到不同狀態(tài)的兩類物質(zhì)a和b．（注：石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃．）

（1）若a與過量的NaOH溶液反應(yīng)，可得兩種鹽，其中一種鹽的水溶液具有粘合性，化學(xué)反應(yīng)方程式為 ．

（2）若b與過量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，過濾，所得濾液中陰離子有 ．

Answer 1

【答案】（Ⅰ）（1）（1分）

（2）2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）6CaSiO3（s）+P4（s）+5CO2（g）△H=（Ql﹣6Q2）kJmol﹣1；

（3）SiO2P4O10

（Ⅱ）溶液由淺綠色變紅色；2：3；

（Ⅲ）（1）SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；（2）Cl﹣、OH﹣、AlO2﹣．

【解析】

試題分析：（Ⅰ）（1）在表示原子組成時(shí)元素符號(hào)的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，因?yàn)橘|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和是質(zhì)量數(shù)，P元素的原子序數(shù)是15，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1，所以質(zhì)量數(shù)為15+15+1=31，所以表示該核素的原子符號(hào)為；

（2）①2Ca3（PO4）2（s）+5C（s）=6CaO（s）+P4（s）+5CO2（g）△H1=+Ql kJmol-1

②CaO（s）+SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=-Q2 kJmol-1

依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到①-②×6得到化學(xué)方程式為：2Ca3（PO4）2（s）+6SiO2（s）+5C（s）6CaSiO3（s）+P4（s）+5CO2（g））△H=（Ql-6Q2 ）kJmol-1；

（3）能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物是酸性氧化物，所以屬于酸性氧化物的是SiO2、P4O10；

（Ⅱ）離子交換膜是一類具有離子交換功能的高分子材料．一容器被離子交換膜分成左右兩部分，如圖所示．若該交換膜為陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子自由通過），左邊充滿鹽酸酸化的H2O2溶液，右邊充滿滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），亞鐵離子通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入左邊被鹽酸酸化的H2O2氧化，鐵離子通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右邊與KSCN溶液接觸，溶液變成血紅色，離子方程式為：2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+，若該交換膜為陰離子交換膜（只允許陰離子自由通過），左邊充滿含2mol NH4Al（SO4）2的溶液，右邊充滿含3mol Ba（OH）2的溶液，當(dāng)有2mol SO42-通過交換膜時(shí)（若反應(yīng)迅速完全），當(dāng)有2mol SO42-通過交換膜時(shí)，根據(jù)電荷守恒則有4molOH-進(jìn)入左室，左室生成氫氧化鋁4/3mol，右室生成2mol硫酸鋇，則左右兩室沉淀的物質(zhì)的量之比為2：3；

（Ⅲ）根據(jù)題意，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃；

（1）a應(yīng)該是SiCl4，結(jié)合a與過量的NaOH溶液反應(yīng)，可得兩種鹽，其中一種鹽的水溶液具有粘合性（Na2SiO3）得：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；

（2）b是AlCl3、FeCl3、MgCl2的混合物，與過量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，過濾，所得濾液中陰離子有Cl-、OH-、AlO2-。