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1、磷及其化合物磷及其化合物 1一、磷一、磷1、存在：自然界没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中、存在：自然界没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中磷矿石：磷矿石：Ca3(PO4)2 ，氟磷灰石：，氟磷灰石：Ca5F(PO4)3。是构成蛋白质的成份之一，动物的骨骼、牙齿和神经组。是构成蛋白质的成份之一，动物的骨骼、牙齿和神经组织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里都含有磷。织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里都含有磷。 2 白磷白磷 红磷可能的链状结构红磷可能的链状结构2、单质结构、单质结构思考思考1由同种元素组成的物质一定由同种元素组成的物质一定 是纯净物，对吗？是纯净物
2、，对吗？ 思考思考2哪些情况可构成同素异形体？哪些情况可构成同素异形体？33、物理性质、物理性质白磷（黄磷）白磷（黄磷）红磷（赤磷）红磷（赤磷）分子结构分子结构P4正四面体形，分子晶体正四面体形，分子晶体结构复杂，分子晶体结构复杂，分子晶体颜色状态颜色状态白色蜡状固体白色蜡状固体暗红色粉末暗红色粉末溶解性溶解性不溶于水，不溶于水，易溶于易溶于CS2不溶于水，不溶于水，也不溶于也不溶于CS2毒性毒性剧毒（剧毒（0.1g致死）致死）无毒无毒着火点着火点40（可自燃）（可自燃）240熔点熔点44升华升华保存保存少量保存在水中少量保存在水中密闭保存密闭保存相互转化相互转化 260 白磷白磷 红磷红磷
3、416（升华）（升华）44、化学性质、化学性质（1）与）与O2反应反应 点燃点燃 4P+3O2=2P2O3 点燃点燃 4P+5O2=2P2O5（2）与）与Cl2反应反应 点燃点燃 2P+3Cl2=2PCl3 点燃点燃 2P+5Cl2=2PCl55（3）其它反应）其它反应 （指出氧化剂、还原剂）（指出氧化剂、还原剂）3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO （制取磷酸）（制取磷酸） P4+3NaOH+9H2O=3NaH2PO4+5PH311P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4(白磷中毒的内服解毒剂）白磷中毒的内服解毒剂）6同素异形体与同位素的比
4、较同素异形体与同位素的比较同素异形体同素异形体同位素同位素概念概念由同一种元素所形成的几种性质不同由同一种元素所形成的几种性质不同的单质的单质质子数相同而中子数不同的同一元素的不质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子同原子范围范围单质单质原子原子条件条件同一元素、性质不同同一元素、性质不同质子数相同、中子数不同质子数相同、中子数不同特性特性（1）物理性质不同）物理性质不同（1）自然界含量几乎不变）自然界含量几乎不变（2）化学性质相似）化学性质相似（2）化学性质几乎完全相同）化学性质几乎完全相同（3）彼此可以相互转化）彼此可以相互转化（3）彼此不能互变）彼此不能互变75 5、用途、用途都可用
5、于制造纯度较高的磷酸。白磷可用于制造燃烧弹和烟幕弹等；红磷可用于制造农药、都可用于制造纯度较高的磷酸。白磷可用于制造燃烧弹和烟幕弹等；红磷可用于制造农药、安全火柴等。安全火柴等。8二、氧化物二、氧化物 加热加热P2O5+3H2O = 2H3PO4 (无毒无毒)P2O5+H2O(冷水冷水)=2HPO3(有毒有毒)P2O5是是H3PO4、HPO3的酸酐，具有酸性氧化物的通性，常用作干燥剂。的酸酐，具有酸性氧化物的通性，常用作干燥剂。9三、磷酸三、磷酸 无色透明晶体，熔点无色透明晶体，熔点42.35。是一种中等强度的三元弱酸，具有吸湿性（作干燥剂）和酸的。是一种中等强度的三元弱酸，具有吸湿性（作干燥
6、剂）和酸的通性。通性。H3PO4 + NaOH=NaH2PO4+H2OH3PO4 +2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4 +3NaOH=Na3PO4+3H2O NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4数轴法：数轴法：n(NaOH)/n(H3PO4) 1 2 3108NaOH+3H3PO4=2Na3PO4+Na2HPO4+8H2O制取：制取：Ca3(PO4)2+3H2SO4=3CaSO4+2H3PO4Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4过磷酸钙（普钙）过磷酸钙（普钙）3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO 11四、磷酸盐四、磷酸盐溶
7、解性：溶解性：1、从阳离子来看，无论是酸式盐还是正盐，、从阳离子来看，无论是酸式盐还是正盐， 钾、钠、钾、钠、 铵盐均易溶于水。铵盐均易溶于水。 2、从阴离子来看，磷酸二氢盐易溶，其余、从阴离子来看，磷酸二氢盐易溶，其余 难溶。如难溶。如Ca(H2PO4)2、Ba(H2PO4)2易溶于水，易溶于水， Ca3(PO4)2、Ba3(PO4)2、CaHPO4、BaHPO4 难溶与水。难溶与水。Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2 重过磷酸钙（重钙）重过磷酸钙（重钙） 纯净物纯净物PO43-的检验的检验:12例题例题1、有一固体单质，质软，在空气中极易燃烧，生成物溶于热水后滴加紫色
8、石蕊试剂显红色。把、有一固体单质，质软，在空气中极易燃烧，生成物溶于热水后滴加紫色石蕊试剂显红色。把所得溶液分盛两支试管，向第一支试管中滴入少量饱和澄清石灰水，无混浊出现，若继续滴加，所得溶液分盛两支试管，向第一支试管中滴入少量饱和澄清石灰水，无混浊出现，若继续滴加，出现白色混浊，过量则产生白色沉淀。过滤，取少量白色沉淀投入第二支试管，则沉淀消失。出现白色混浊，过量则产生白色沉淀。过滤，取少量白色沉淀投入第二支试管，则沉淀消失。试确定该单质的化学式。写出有关的化学方程式。试确定该单质的化学式。写出有关的化学方程式。13 点燃点燃P4+5O2=2P2O5 P2O5+3H2O=2H3PO42H3P
9、O4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4)2+H2OCa(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4+2H2O2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+2H2OCa3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2142、将、将 amolCa3(PO4)2和和bmolH2SO4混合恰好完全反应反应后的物质中含有：混合恰好完全反应反应后的物质中含有：Ca(H2PO4)2、CaHPO4、CaSO4三种物质，则三种物质，则a/b的取值范围是的取值范围是 A. 1a/b2 B. 1/2a/b1 C.3/2a/b2 D. 1/3a/b1 答案：答案：B153、写出磷酸钙与浓硫酸反应制取磷酸
10、的化学方程式；、写出磷酸钙与浓硫酸反应制取磷酸的化学方程式； 写出氟化钙与浓硫酸反应制取氟化氢的化学方程式；写出氟化钙与浓硫酸反应制取氟化氢的化学方程式； 写出氟磷灰石写出氟磷灰石Ca5(PO4)3F与浓硫酸反应的化学方程式。与浓硫酸反应的化学方程式。164、工业上常用氟磷灰石、工业上常用氟磷灰石Ca5(PO4)3F为原料，按图示制取磷酸、重过磷酸钙为原料，按图示制取磷酸、重过磷酸钙Ca(H2PO4)2和氢氟酸。图中反应（和氢氟酸。图中反应（I）为氟磷灰石跟另一种原料反应，生成）为氟磷灰石跟另一种原料反应，生成A、B、C三三种物质，其中的产物种物质，其中的产物C又跟氟磷灰石发生反应（又跟氟磷灰
11、石发生反应（II）,生成生成B和重过磷酸钙。试写出两个反应和重过磷酸钙。试写出两个反应的化学方程式。的化学方程式。氟磷灰石氟磷灰石(I)ABCD(II)17 反应反应(I): Ca5(PO4)3F+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO4+HF 反应反应(II): Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF185、三硫化四磷是制造火柴的主要原料，它分子里的硫为二价，磷为三价。又知分子里有一个、三硫化四磷是制造火柴的主要原料，它分子里的硫为二价，磷为三价。又知分子里有一个由非极性键形成的正三角形和三个由共价键形成的五原子环。若分别用由非极性键形成的正三角形和三个由共价键形成
12、的五原子环。若分别用“.”和和“。”代表磷代表磷原子和硫原子，则三硫化四磷的结构式是原子和硫原子，则三硫化四磷的结构式是_。19 o o o 206、三磷酸钠（、三磷酸钠（Na5P3O10）是用）是用Na2HPO4和和NaH2PO4溶液在溶液在623K左右反应制得。这一反应的化左右反应制得。这一反应的化学方程式是学方程式是_。三磷酸钠是三磷酸的钠盐，三磷酸可看作是三个磷酸分子脱去两分子水而生成的。磷酸根离子三磷酸钠是三磷酸的钠盐，三磷酸可看作是三个磷酸分子脱去两分子水而生成的。磷酸根离子的结构式为的结构式为OOPOO3-，若三磷酸根，若三磷酸根P3O105-中只有磷氧键，它的结构可表示为中只有
13、磷氧键，它的结构可表示为_。2Na2HPO4+NaH2PO4=Na5P3O10+2H2O623K O O O O P O P O P O O O O3-217、误食白磷可用硫酸铜溶液解毒，已知、误食白磷可用硫酸铜溶液解毒，已知1.1mol的白磷原子与含的白磷原子与含1.5molCuSO4的的CuSO4溶液刚好完全溶液刚好完全反应生成反应生成0.6molH3PO4，还有，还有H2SO4和和CuxPy生成，则生成，则CuxPy中中P的化合价是的化合价是 A. +5 B. +3 C. 3 D. -6228、牙齿表面由一层硬的、组成为、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在
14、唾液中存在下列变化：的物质保护着，它在唾液中存在下列变化：Ca5(PO4)3OH(固固) 5Ca5Ca2+2+3PO+3PO4 43-3-+OH+OH- -脱矿脱矿矿化矿化（1）进食后，细菌和酶作用于食物产生有机酸，这时牙齿就会受到侵蚀，其原因是）进食后，细菌和酶作用于食物产生有机酸，这时牙齿就会受到侵蚀，其原因是_。（2）已知）已知Ca5(PO4)3F(固固)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚硬，请用离子方程式表示的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚硬，请用离子方程式表示牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因_。（3）根据以上原理，请提出一种其
15、他促进矿化的方法：）根据以上原理，请提出一种其他促进矿化的方法：_。23（1）因）因H+与与OH-作用，使反应向右进行。作用，使反应向右进行。（2）因）因5Ca2+3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F，而防止龋齿。，而防止龋齿。（3）多进含）多进含Ca2+或或PO43-的食品，可促进牙齿矿化。的食品，可促进牙齿矿化。249、亚磷酸、亚磷酸H3PO3是一种无色晶体，有大蒜气味和强吸湿性。是一种无色晶体，有大蒜气味和强吸湿性。（1）在亚磷酸溶液中加入过量的）在亚磷酸溶液中加入过量的NaOH溶液，生成的主要产物是溶液，生成的主要产物是Na2HPO3，这一事实说明亚磷酸，这一事实说明亚磷酸是几元酸
16、。推断它的电离方程式和结构式。是几元酸。推断它的电离方程式和结构式。（2）亚磷酸具有强还原性，当它与碘水混合后，可以看到碘水的棕黄色褪去，经检验有磷酸生成，）亚磷酸具有强还原性，当它与碘水混合后，可以看到碘水的棕黄色褪去，经检验有磷酸生成，写出有关方程式。写出有关方程式。（3）在亚磷酸溶液中加入）在亚磷酸溶液中加入AgNO3溶液后，有黑色沉淀生成和无色气体产生，试管口有红棕色气体溶液后，有黑色沉淀生成和无色气体产生，试管口有红棕色气体产生。写出有关方程式。产生。写出有关方程式。25答案：答案：二元酸二元酸H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI 2H3PO3+AgNO3=Ag+2H3PO4
17、+NO26作业作业1、0.31g磷和一定量的磷和一定量的Cl2反应后，磷全部转化为反应后，磷全部转化为PClx。把生成的。把生成的PClx溶于水得溶于水得500mL溶液。其溶液。其中的氯元素全部以中的氯元素全部以Cl-形式存在。取形式存在。取10mL溶液加入足量的溶液加入足量的AgNO3溶液，生成溶液，生成0.15g沉淀沉淀(溶液中溶液中其它成分不与其它成分不与AgNO3溶液反应），试求溶液反应），试求x的值。的值。2、工业上将磷酸钙、石英砂和炭粉混合在电弧中焙烧来制取白磷，请配平下列方程式：、工业上将磷酸钙、石英砂和炭粉混合在电弧中焙烧来制取白磷，请配平下列方程式： Ca3(PO4)2+Si
18、O2+C=CaSiO3+Px+CO反应中得到的混合气体的密度是相同条件下氢气密度的反应中得到的混合气体的密度是相同条件下氢气密度的18.37倍。据此计算反应制得的白磷的分倍。据此计算反应制得的白磷的分子量。子量。273、写出下列有关的化学方程式：、写出下列有关的化学方程式：（1）刚擦燃的安全火柴产生白烟；）刚擦燃的安全火柴产生白烟；（2）把安全火柴头放入试管中，加热试管。在缺氧的条件下火柴头可自动燃烧；）把安全火柴头放入试管中，加热试管。在缺氧的条件下火柴头可自动燃烧；（3）燃烧后的火柴头投入双氧水中，双氧水迅速放出气体。）燃烧后的火柴头投入双氧水中，双氧水迅速放出气体。4、工业生产中通常用下
19、列反应来制取过磷酸钙：、工业生产中通常用下列反应来制取过磷酸钙：Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4。现用含现用含Ca3(PO4)260%的纤核磷灰石的纤核磷灰石1t，可制得过磷酸钙多少吨？需用，可制得过磷酸钙多少吨？需用98%的浓硫酸多少吨？的浓硫酸多少吨？（已知过磷酸钙的产率是（已知过磷酸钙的产率是80%,硫酸的利用率是硫酸的利用率是90）28作业答案作业答案1、 52、 x, 3x, 5x, 3x, 2, 5x X=43、 4P+5O2=2P2O5 2KClO3=2KCl+3O2 S+O2=SO2 2H2O2=2H2O+O2MnO2MnO24、0.78t 0.43t29
