问题 填空题

【化学——选修2:化学与技术】(15分)

第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。

(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H

已知相同条件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) △H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) △H2

SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) △H3

用△H1、△H2和△H3表示H,则H=                   

(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两

个水分子产物,其结构式为                               ,三聚

磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为           

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。

①化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2,在酸性等条件下发生下述反应:

(a)      Ni2+ +      H2PO2+       →    Ni++      H2PO3+     

(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2     请在答题卡上写出并配平反应式(a);

②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点:                                                     

原理上的不同点:                                                     

化学镀的优点:                                                       

答案

(1) △H1—3△H2+18△H(2分)

(2)       (2分) ,Na5P3O10(2分) 

(3)①2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2Ni+ +1H2PO3+ 2H+(3分) 

②化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;(2分) 

电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应; (2分) 

装置简便,节约能源,操作简便  (2分) 

题目分析:(1)热化学方程式4Ca5(PO43F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4可以将下 * * 个反应相加得到:4Ca5(PO43F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO42(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1;6Ca3(PO42(s)+30C(s)=3P4(g)+18CaO(s)+30CO(g)3△H2;18SiO2(s)+18CaO(s)=18CaSiO3(s)18△H3;根据盖斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3

(2)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水.结构式则为;“五钠”即五个钠原子,所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10

(3)①(a)根据得失电子守恒:镍元素的化合价降低了1价,磷元素的化合价升高的2价,所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:H2O+2Ni2++H2PO2-+═2Ni++H2PO3-+2H+

②从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层,化学镀是利用化学腐蚀反应,电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;化学镀的优点为:装置简便,节约能源,操作简便,化学镀对镀件的导电性无特殊要求。

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