中学化学竞赛试题资源库——磷酸和磷酸盐
A组
1．使用化肥普钙和重钙最好是
A与草木灰并用B与农家肥料（厩肥）并用
C施用于碱性土壤D施用于含Fe3＋的酸性土壤
2．下列哪组物质都易溶于水
ANH
4
Cl、NaCl、AgClBBaSO
4
、Na
2
SO
4
、(NH
4
)
2
SO
4
CAg
3
PO
4
、AgF、AgNO
3
DBa(H
2
PO
4
)
2
、Ba(NO
3
)
2
、Ba(OH)
2
3．下列各组混和物中，若将它放入水中能产生白色沉淀，加入足量稀硝酸后沉淀溶
解并产生气体，再加入硝酸银溶液又产生白色沉淀的是
ANa
2
CO
3
、Al(OH)
3
BK
3
PO
4
、CaCl
2
CMgCl
2
、K
2
CO
3
DNa
2
SO
4
、Ba(OH)
2
4．用0.25mol/L磷酸中和25mL0.3mol/L的Ca(OH)
2
溶液，只生成正盐，则需物体积
是
A8.3mLB20mLC30mLD75mL
5．浓度相同的Ba(OH)
2
和磷酸溶液，当向磷酸中滴入2滴Ba(OH)
2
溶液和向Ba(OH)
2
溶液中滴入2滴磷酸溶液时，都出现白色沉淀，则这白色沉淀是
A
都是
Ba
3
(PO
4
)
2
沉淀
B
前者是
Ba
3
(PO
4
)
2
沉淀，后者是
BaHPO
4
沉淀
C
都是
BaHPO
4
沉淀D
前者是
BaHPO
4
沉淀，后者是
Ba
3
(PO
4
)
2
沉淀
6．由NaH
2
PO
4
脱水形成聚磷酸盐Na
200
H
2
P
200
O
601
，共脱去水分子的数目为
A198个B199个C200个D201个
7．某学生用加热的办法测定磷酸二氢钙结晶水合物中的结晶水，称出ag结晶水合物
置于坩埚中加热，但加絷时由于温度控制不适当而偏高，导致磷酸二氢钙分解，结果得到
bg无水偏磷酸钙，该学生经过一番思考后，没有重新做实验，就算出了结晶水的分子数，
而且得到了老师的肯定，该结晶水分子数n的正确计算式为
A(a－b)/18B(11a－13b)/b
C(119a－234b)/18bD(119a－137b)/18b
8．自然界中的磷矿石，磷酸钙矿比较少，主要是磷灰石矿[Ca
5
F(PO
4
)
3
]，写出以磷灰
石矿粉为原料生产过磷酸钙化肥的反应方程式。
9．三峡地区的矿产资源十分丰富，主要有煤、铁、铜、食盐、石膏等矿种，其中磷
矿储量最大，三峡工程建成后，将对开发这些矿产资源提供有利条件。工业上用磷矿石[主
要成分为：Ca
3
(PO
4
)
2
]混以石英砂（SiO
2
）和炭粉在1773K左右的电炉中加热制成白磷（P
4
），
其反应方程式为，氟磷灰石［Ca
5
(PO
4
)
3
F］的组成可以看成是由CaF
2
与Ca
3
(PO
4
)
2
按物质的量比组成；1molCa
5
(PO
4
)
3
F最多可以与molH
2
SO
4
反应。
10．甲、乙两同学分别用NaH
2
PO
4
溶液和石灰水进行混合反应实验。它们各在含
0.01molNaH
2
PO
4
的溶液中滴加石灰水。甲要使溶液中H
2
PO
4
－完全转化为PO
4
3－，他至少
要加入含______molCa(OH)
2
的石灰水，此时发生反应的离子方程式是________________。
乙要使全部PO
4
3－都转化为磷酸钙沉淀，他至少要加入含_______molCa(OH)
2
的石灰水，
此时发生反应的离子方程式是________________。
11．A、B、C、D是中学化学实验中常用的四种单质，它们之中有三种是气体，一种
是固体。这些单质和甲、乙、X、Y、Z等五种化合物之间存在如下的关系：
据此判断：
（1）写出化合物Z的化学式；
（2）上述图示中的化学反应共有个类型的基本反应，其中有个化合反应。
（3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）。
12．X、Y、Z是短周期元素的三种常见氧化物。X跟水反应后可生成一种具有还原性
的不稳定的二元酸，Y和X的组成元素相同，Y的化学式式量比X大，Z在与水反应时，
随水温的不同，产物有所不同，1molZ与水反应，最多可以吸收6mol水，1molZ与水反
应的产物，最多需要12mol的氢氧化钠才能完全中和。请回答下列问题：
（
1
）写出
Z
的化学式，画出
Z
的空间结构式。
（
2
）完成下列反应方程式：
①
Z
＋
2H
2
O
→甲
②
Z
＋
4H
2
O
→乙
③
Z
＋
6H
2
O
→丙
请排出甲、乙、丙三种酸由强到弱的顺序。
你的依据是。
（
3
）在一定条件下，
Y
可以跟非金属单质
A
反应生成
X
和
Z
，其反应的化学方程式
是。
13．将磷酸加强热时可发生分子间的脱水生成焦磷酸（H
4
P
2
O
7
）、三磷酸以至高聚磷
酸。
（1）焦磷酸的结构式是；
（2）当高聚磷酸中P原子数为20时，其化学式是；
（3）如用n表示高聚磷酸中磷原子数，则高聚磷酸的结构简式为。
14．为配制某培养液，需要用含NaH
2
PO
4
和Na
2
HPO
4
（物质的量之比为3︰1）的混
合液，每升混合液中含磷元素3.1g。现用4.0mol/LH
3
PO
4
溶液和固体NaOH配制2.0L混
合液，问需取该H
3
PO
4
溶液多少毫升？NaOH多少克？
15．试计算每生产1吨含磷量（以P
2
O
5
计）为55%的重过磷酸钙，需要多少94%的
硫酸和氟磷灰石[基本成分为：Ca
5
F(PO
4
)
3
]。这里假设每一步化学反应产物的收率都是
100%。在浮选原矿时，氟磷灰石精矿的收率为65%，该精矿含磷（按P
2
O
5
计）39.5%。精
矿中的有效成分为88.4%。
16．加热某偏磷酸的水溶液（体积保持不变），可得24.5%的磷酸溶液
（1）原来这种偏磷酸溶液的质量百分比浓度为多少？
（2）若所得磷酸溶液的密度为1.2g/mL，则该磷酸溶液的摩尔浓度为多少？
17．向10mL0.1mol/L磷酸溶液中滴加0.02mol/L的氢氧化钙溶液，不断搅拌。
（1）当滴入Ca(OH)
2
溶液为60mL时，得到的沉淀物是什么？质量为多少？
（2）当加入Ca(OH)
2
溶液超过多少毫升时，溶液中开始出现沉淀?
（3）若将0.3mol/LNaOH和0.1mol/LCa(H
2
PO4)
2
溶液等体积混和，充分搅拌后静置，
写出该反应的离子方程式。
18．有一组成为Ca
3
(PO
4
)
2
·nH
3
PO
4
·mH
2
O的磷酸酸式盐。取7.56g该晶体加热至100℃
以上，使之失去全部的结晶水，残余物重7.02g。另取7.56g该盐晶体溶于水，须加4.44g
消石灰才能使之全部变为正盐。求：
（1）n、m的值。
（2）用酸式盐的形式写出它的化学式。
19．李洋同学通过滴定法对某洗衣粉中Na
5
P
3
O
10
（相对分子质量为368）的含量进行
测定。首先称取5.1g样品溶于一定量的硝酸中，加热使其充分酸解：Na
5
P
3
O
10
＋5HNO
3
＋
2H
2
O＝5NaNO
3
＋3H
3
PO
4
；再调节溶液的pH使磷酸全部以磷酸二氢根离子形式存在；最
后用0.5mol/LNaOH溶液滴定至磷酸二氢根离子全部转变成磷酸一氢根离子，消耗NaOH
溶液体积16.80mL。
（1）大量使用该类洗衣粉，可能造成的环境问题是。
（2）计算该洗衣粉中Na
5
P
3
O
10
的质量分数。
B组
20．三个磷酸分子可以脱去两个水分子生成三磷酸（H
5
P
3
O
10
）。已知磷酸的分子中有
4个磷氧键，则三磷酸分子中磷氧键的数目是
A8B12C9D10
21．分别配制H
3
PO
4
、KOH的乙醇溶液，取10mLH
3
PO
4
溶液在不断振荡下，滴加
KOH溶液立即产生白色沉淀，并不断增多，继而又逐渐减少至消失，然后又逐渐增多至
一定量不再消失，以上事实说明
AK
2
HPO
4
不溶于无水乙醇BKH
2
PO
4
、K
3
PO
4
不溶于无水乙醇
CKH
2
PO
4
、K
2
HPO
4
不溶于无水乙醇DK
2
HPO
4
溶于无水乙醇
22．我国某些城市和地区严禁生产和销售含磷洗涤剂，含磷洗涤剂主要是添加了三聚
磷酸钠，禁止使用的原因是
A三聚磷酸钠会引起白色污染
B三聚磷酸钠会跟硬水中的Ca2＋、Mg2＋形成沉淀，堵塞下水管道
C三聚磷酸钠价格昂贵，使用成本高
D三聚磷酸钠会造成水质的富营养化，使水质变坏
23．我国某地生产的磷块岩中有两种形态的磷酸钙：态、态，前者在高温时稳定，
且较易被植物根系的分泌物所分解和吸收，后者则相反。在下列几种处理方法中，使磷块
岩肥效较高的做法是
A粉碎后直接使用
B加热至高温（1200℃）后，用水冷却，粉碎使用
C加热至高温（1200℃）后，自然冷却，粉碎使用
D加热至高温（1200℃）后，自然冷却，粉碎，并和草木灰混和后使用
24．将溶质的质量分数为98%的浓磷酸表示为磷酸水合物的形式，其化学式为______；
表示为五氧化二磷水合物的形式，其化学式为。
25．P
4
O
10
易与水化合，反应过程可表示为如下形式：P－O－P＋H
2
O→2P－OH。若
每个P
4
O
10
分子与四个水分子发生化合反应，则该反应的化学方程式为。
26．焦磷酸钙的化学式是Ca
2
P
2
O
7
，试确定焦磷酸钠和焦磷酸铁（Ⅲ）的化学式？
27．磷酸氢二钠溶液中加入AgNO
3
溶液后有黄色沉淀生成，且原溶液pH值有明显下
降，写出反应方程式。该黄色沉淀能溶于氨水，写出反应方程式。
28．已知重水（D
2
O）和乙酸之间会发生氢交换：
D
2
O＋CH
3
COOHCH
3
COOD＋HDO
又知次磷酸（
H
3
PO
2
）与
D
2
O
之间也能发生氢交换，仅次磷酸钠（
NaH
2
PO
2
）等次磷
酸盐与
D
对之间不能发生氢交换。据此，请写出次磷酸的结构式，并简述理由。
29．工业上用氟磷灰石〔Ca
3
(PO
4
)
2
〕为原料，按下图制取磷酸、磷酸二氧钙和氢氟酸。
图中反应：①为氟磷灰石跟另一种原料反应生成A、B、C三种物质；产物C又跟氟磷灰
石发生反应②，生成B和D。请写出反应①和反应②的两个化学方程式：
30．磷块岩的主要成分是磷酸钙，其晶体有α和β两种形态。α态在高温时稳定，严
态在较低温时稳定。α态较易被植物根系的分泌物所分解、吸收，β态却不易。现做如下
实验：把一定量的磷块岩（溶洞型）加热至1200℃以上，然后分为A、B两部分，A用水
冷却，B在空气中自然冷却。问：
（1）A和B作为磷肥施用，效果是否等同？，原因是。
（2）用磷块岩与硫酸反应制造过磷酸钙的过程中，常常产生一种具有特殊气味的气
体，它能加速金属腐蚀，能导致玻璃腐蚀，这种现象说明磷块岩中含有。
31．（1）磷酸镁铵（NH
4
MgPO
4
）是一种复盐，难溶于水。化学上制备磷酸镁铵从反
应原理上看，是利用氯化镁溶液、磷酸氢钠溶液和氨水混合反应的方法制得。写出制备磷
酸镁铵反应的离子方程式。
（2）在Na
2
HPO
4
溶液中加入AgNO
3
溶液，有沉淀Ag
3
PO
4
或Ag
2
HPO
4
生成，试写出
有关离子方程式。如何用简易实验确定该沉淀是Ag
3
PO
4
还是Ag
2
HPO
4
？
32．（1）工业上制磷酸的反应可用一个化学方程式表示，为。
（2）工业用磷酸制重过磷酸钙（磷酸二氢钙）的反应也可用一个化学方程式表示，
为。
（3）现假设有一定质量的磷酸钙和足量的浓硫酸，利用以上两个反应来制备重过磷
酸钙。当磷酸钙在第（1）个反应中的利用率为a%，在第（2）个反应中的利用率为100%
时，（1）反应中消耗的磷酸钙与（2）反应中消耗的磷酸钙的质量之比为λ/a。那么，只
的数值等于。
33
．（
1
）磷酸为三元酸，其结构为，已知
PCl
3
能与水反应，产物之一为
亚磷酸（
H
3
PO
3
），其结构为，则
PCl
3
与水反应的化学方程式为。
若亚磷酸与
NaOH
溶液反应，则生成的盐可能是（写出所有可能情况）。
（2）在一定条件下，H
3
PO
4
、NaH
2
PO
4
、Na
2
HPO
4
、H
3
PO
3
、NaH
2
PO
3
既可以分别发
生分子间脱水生成多酸或多酸盐，也可以两两之间脱水生成多酸或多酸盐，请完成下列反
应（多酸或多酸盐写结构简式）：
①2H
3
PO
3
＝＋H
2
O；
②2NaH
2
PO
3
＋H
3
PO
3
＝；
③2NaH
2
PO
3
＋NaH
2
PO
4
＝。
（3）H
3
PO
3
与碘水反应，碘水的棕黄色褪去，向上述反应后的溶液中加入过量的AgNO
3
溶液，生成黄色沉淀m，过滤后向滤液中加入适量的CaCO
3
粉末，有气泡产生，同时又有
黄色沉淀n生成。则H
3
PO
3
与碘水反应的离子方程式为（已知H
3
PO
3
为弱酸）：
____________________________。黄色沉淀m是、n是。
34．以无机物态存在于土壤中的磷，多半是和钙、铝、铁结合的难溶磷酸盐。
磷酸钙在酸性条件下溶解度增大，使磷的肥效增强；加入土壤中的磷酸钙久后则转变
为磷酸铝、磷酸铁，导致磷的肥效降低。请解释并回答下列问题。
（1）磷酸铝在酸性条件下其溶解量（和在近中性条件下的相比）（填入增大、
持平或减小。不同），在碱性条件下其溶解量。因为：
（2）磷酸铁在碱性条件下其溶解量。因为：
（3）作为磷肥，磷酸铁的肥效不高，但在水田中，其肥效往往明显增高。因为：
。
35．磷是有机体不可少的重要元素，高能磷酸键在二磷酸
腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之间可逆地移动着，它是
细胞内一切生化作用的能量。光合作用产生的糖，如果不进行
磷酸化，那么光合作用中碳的固定将是无效的，在每个腺苷分
子中，有一个磷原子是绝对必要的，没有它就没有生命。
（1）右图是三磷酸腺苷（ATP）的分子结构：
①ATP的化学式为，摩尔质量为。
②每摩尔高能磷酸键水解时可释放出30.5kJ的能量，而每摩尔低能磷酸键水解时只能
放出14.2kJ的能量。如有50.7gATP完全水解，则能放出kJ的能量。如将其加入到
2mol/L的氢氧化钠溶液中完全中和，则需消耗mol氢氧化钠。
③高能磷酸键的形式与断裂的反应过程即是“能量分子”传送能量的过程，转化关系
为：
ATP
a
c
ADP
b
d
AMP
。其中
ATP
与
ADP
；
ADP
与
AMP
的分子量均相差
80
，则反应
d
是
A释能反应B吸能反应C水解反应D磷酸化反应
④写出由AMP形成“能量分子”ATP的化学方程式，并标出能量的变化值。
（2）①植物缺乏含磷的无机盐，会出现
A茎杆软弱，容易倒伏B植株矮小瘦弱，叶片发黄
C植株特别矮小，叶片是暗绿色D只开花不结果实
②下列哪种物质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盐酸D碳酸
③鱼脑中富含磷脂，磷脂是构成细胞膜的重要成分，细胞膜的基本骨架是，
此外，线粒体膜和内质网膜等的主要成分也是磷脂。
36．氮、磷、钾是植物生长的重要营养元素。洗衣粉中如加入由磷酸脱水制得的多磷
酸的钠盐作配料（主要含有Na
5
P
3
O
10
），虽能在洗衣时起软化水的作用，但使用此类洗衣
粉会造成水质污染。
（1）硬水软化是指。
（2）用肥皂（主要成份是硬脂酸钠）洗衣，水的硬度不能太大，其原因是。
（3）磷酸、焦磷酸、连三磷酸的结构简式依次是：
HO
OH
OH
O
POP
O
OH
OH
P
O
OH
HOHO
OH
O
P
OH
O
POOP
O
OH
OH
连多磷酸的通式为（磷原子数用m表示）磷原子数为n＋1的连多磷酸，
能形成种酸式盐。
（4）说明含洗衣粉等生活污水排入河流造成水质污染的主要原因是。
（5）经测定某藻类的组成为含C：35.80%；O：49.50%；P：0.87%；H：7.37%；N：
6.31%。计算该藻类的最简式（相对一个磷原子）。
（6）写出藻类被氧气完全氧化的化学方程式（生成物除氧外都为相关元素的最高价
化合物）。
（7）现有一个1×106m2、平均水深为20m的湖泊，含氧气量为9.1g/m3，若每天排入
含3%（质量分数）的Na
5
P
3
O
10
的废水1000kg，计算多少天后，湖里氧气被消耗净？
37．磷酸的结构式可以如右图所示，将磷酸加强热时可发生分子间脱
水生成焦磷酸（H
4
P
2
O
7
）、三磷酸以至高聚磷酸（线形结构）。
（1）焦磷酸的结构式为，指出焦磷酸分子中的羟基按照酸
性的强弱可分为类；
（2）当高聚磷酸中P原子数为20时，其化学式为；
（3）当用n表示高聚磷酸中的P原子数，高聚磷酸的结构简式为；
（4）三磷酸钠（Na
5
P
3
O
10
）是用Na
2
HPO
4
和NaH
2
PO
4
的混合液加热350℃左右时制
得的，这个反应的化学方程式为。
（5）在某一高聚磷酸溶液中用0.100mol/LNaOH溶液滴定，在消耗42.0mL和50.0mL
处分别在聚合度为4和9各有1个终点。问链上平均P原子数为多少？
38．红磷是暗红色粉末，需密封保存，若保存不当易变质，呈黏稠状。变质后的物质
用水洗涤、过滤，将固体物干燥，得到纯净的红磷。向洗涤液中滴入硝酸银溶液，得到黑
色固体和无色气体，该气体在空气中变成棕色气体。
（1）用化学方程式表示红磷保存不当变质的原因，及洗涤液和AgNO
3
所发生的反应。
（2）洗涤液中所溶物质为A。A是P通过5个共价键和其他原子结合的产物，其中
含有2个－OH，请写出该物质的结构式。
（3）A物质有一种酸式盐，写出A物质和过量NaOH溶液反应的离子方程式。
39．有一固体单质，质软。在空气中极易燃烧，生成物溶于水，滴入紫色石蕊试液显
红色。将此溶液加热，颜色变深。把所得溶液分为两支试管，向第一支试管中滴入少量饱
和澄清石灰水，无浑浊出现，若继续滴加，出现白色浑浊，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。试确定该单质是什么，并写出有关反应的
化学方程式。
40．把CaCl
2
与Na
2
HPO
4
溶液混合时，可得磷酸八钙Ca
8
H
2
(PO
4
)
6
·5H
2
O晶体沉淀，
把所得沉淀长时间加热可以水解生成羟基磷灰石结晶Ca
5
(PO
4
)
3
(OH)。写出水解的反应方
程式并讨论下列问题。
（1）下列两种方法中，哪一种得到的羟基磷灰石多？为什么？
①1mol/dm3CaCl
2
50cm3和1mol/dm3Na
2
HPO
4
30cm3混合后，将所得Ca
8
H
2
(PO
4
)
6
·5H
2
O
滤出。再将它放在80cm3水中于80℃加热5小时。
②1mol/dm3CaCl
2
50cm3和1mol/dm3Na
2
HPO
4
30cm3混合后，直接在80℃加热5小时。
（2）在实验中，按①法制得的产物含Ca与含Pmol比为1.5。计算Ca
8
H
2
(PO
4
)
6
中有
多少mol百分比已转化为Ca
5
(PO
4
)
3
(OH)？
41．用容量法测定磷肥含磷量的主要步骤如下：准确称取磷肥0.385g，用硫酸和高氯
酸在高温下使之分解，磷转化为磷酸。过滤、洗涤、弃去残渣。以硫酸－硝酸为介质，加
入过量钼酸铵溶液生成钼磷酸铵沉淀(NH
4
)
3
H
4
PMo
12
O
42
·H
2
O。过滤、洗涤、沉淀溶于40.00
cm31.026mol/LNaOH标准溶液中，以酚酞为指示剂，用0.1022moL/L盐酸标准溶液滴定
至终点（MoO
4
2－、HPO
4
2－），耗去15.20cm3。计算磷肥中磷的百分含量（以P
2
O
5
计）。（P
2
O
5
的mol质量：142g·mol－1）
C组
42．说明下列各用于含氧酸前的前缀的意思，并分别举一个例子。
①
meta
（偏）；②
pyro
（焦）；③
hypo
（次）；④
per
（过）；⑤
ortho
（正）
43．红磷在KOH溶液中的悬浊液和KOCl作用，可以生成K
6
P
6
O
12
的钾盐。该盐酸根
（P
6
O
12
6－）结构式中磷元素和氧元素的化学环境完全一样。K
6
P
6
O
12
用稀酸酸化则生成
H
6
P
6
O
12
，H
6
P
6
O
12
在强酸性条件下可以水解，生成含单个磷元素的含氧酸。请回答：
（1）写出K
6
P
6
O
12
生成的化学方程式：。
（2）P
6
O
12
6－中P元素杂化类型，其中的大π键类型，画出P
6
O
12
6－
的结构式：
（3）写出K
6
P
6
O
12
两步酸解的反应方程式：、
44．长期以来，多磷酸钠是制备洗涤剂的重要原料。
（1）试写出由磷酸脱水制备不同结构多磷酸的化学反应方程式（设多磷酸中有n个
磷原子）；
（2）画出含4个磷原子的各种多磷酸的结构式；
（3）试说明多磷酸钠作为洗衣粉中的配料成分的作用是什么？
（4）60年代时，发现加入多磷酸钠的洗衣粉在使用后会污染环境，试解释之。
45．在自然界里的磷矿石中，磷酸钙矿〔Ca
3
(PO
4
)
2
〕是很少的，主要是磷灰石矿
〔Ca
5
(PO
4
)
3
F〕。目前，在世界各国以磷灰石矿为原料制得的磷肥主要有过磷酸钙、重过磷
酸钙（不含CaSO
4
）、碱性转炉渣磷肥、熔成磷肥。试回答下列问题：
（1）写出以磷灰石矿、浓硫酸为原料制取重过磷酸钙的化学方程式。
（2）在磷灰石矿中，加入硅砂和焦炭并装入立式炉内，在高温条件下，使其与水蒸
气反应进行脱氟（HF），将熔融状态的物料经冷却后，再粉碎得到熔成磷肥。写出反应的
化学方程式。
（3）熔成磷肥的主要成分是Ca
3
(PO
4
)
2
，其晶体有α和β两种形态，α态在高温时稳
定，β态在低温时稳定。α态较易于被植物根系分泌物所分解、吸收，β态则不容易。现
做如下实验：把熔成磷肥加热至1200℃以上，分为A、B两部分。A用水冷却，B在空气
中自然冷却。问A和B作磷肥施用，效果是否等同？为什么？
46．（1）磷在自然界中主要以磷酸钙矿存在。由磷酸钙矿制得白磷通常是在高温下（～
1500℃）加SiO
2
用碳还原，其反应可能存在两种机理：
a．2Ca
3
(PO
4
)
2
＋10CO＝6CaO＋10CO＋P
4
6CaO＋6SiO
2
＝6CaSiO
3
10CO
2
＋10C＝20CO
b．2Ca
3
(PO
4
)
2
＋6SiO
2
＝6CaSiO
3
＋P
4
O
10
P
4
O
10
＋10C＝10CO＋P
4
试回答：
①写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式。
②SiO
2
起何作用？
（2）已知白磷和红磷的燃烧热分别为－2983kJ/mol和－2954kJ/mol，试写出白磷转变
为红磷的热化学反应方程式。
（3）从结构上看白磷为什么活泼？
47．（1）实验内容
以磷酸二氢钙为原料制备磷酸三钠，主要原理是先用纯碱分离钙离子（可用钙指示剂
检验分离是否完全），然后在滤液中加入烧碱，使继续反应制得产品，并进行检验。
（
2
）实验操作步骤
①制备
Na
3
PO
4
将发给的
3gCa(H
2
PO
4
)
2
·
H
2
O
放入
400mL
烧杯中，加入
100mL
水，搅拌使其溶解，
用台秤称取
3g
无水碳酸钠于
100mL
小烧杯中，加入
50mL
水，在煤气灯上加热溶解后，
将其加入到
Ca(H
2
PO
4
)
2
溶液中，边滴加边搅拌，用广泛
pH
试纸检验溶液
pH
是否大于
8
，
（若不到可补加
Na
2
CO
3
），然后将溶液加热至沸，小火维持
5min
～
6min
，并不断搅拌，使
CaCO
3
沉淀陈化，用水浴盆冷却至室温，抽滤，奔去
CaCO
3
沉淀，若滤液浑浊需要重新抽
滤。
将滤液加热至微佛后边搅拌边分次加入
5mL40%NaOH
溶液，继续加热煮沸，浓缩体
积至
40mL
～
50mL
左右，再用水浴盆冷却至室温后，加入乙醇
30mL
，促使白色晶体析出，
抽吸过滤，用
10mL
乙醇洗涤烧杯，一并抽滤，将产品磷酸三钠移到表面皿上称重。
②产品检验
取适量
Na
3
PO
4
于
250mL
锥形瓶中，加
80mL
～
100mL
水使之溶解，加百里酚酞指示
剂
2
～
3
滴，用
HCl
标液滴定至溶液由蓝色变至无色，记录用去
HCl
标液体积
V
1
；接着加
入
1
滴甲基橙指示剂，继续用
HCl
标液滴至溶液为橙色，记录第二次滴定用去的体积
V
2
。
对
Na
3
PO
4
中杂质
Ca2＋离子作定性检验，根据消耗
HCl
体积比（
V
1
/V
2
），对制得的
Na
3
PO
4
给予评价。
（
3
）实验记录及报告要求（略）
（
4
）附录
①
Na
3
PO
4
溶解度随温度变化很大，
0
℃为
1.5g/100gH
2
O
，
20
℃为
11.08g/100gH
2
O
，
100
℃为
108g/100gH
2
O
。
②
Ca(H
2
PO
4
)
2
在水中极易水解，且随温度升高而加大。
③钙指示剂检验
Ca2＋离子原理是
pH
＝
12
～
13
时指示剂水溶液为蓝色，与
Ca2＋形成红
色配合物。
④甲基橙
pKa
＝
3.4
，百里酚酞
pKa
＝
10.0
。
⑤摩尔质量：
Na
3
PO
4
163.94
；
Ca(H
2
PO
4
)
2
·
H
2
O252.05
。
参考答案（66）
1B
2D
3C
4B
5D
6B
7B
82Ca
5
F(PO
4
)
3
＋7H
2
SO
4
＝3Ca(H
2
PO
4
)2＋7CaSO
4
＋2HF↑
92Ca
3
(PO
4
)
2
＋6SiO
2
＋10C＝6CaSiO
3
＋P
4
＋10CO↑
100.0103H
2
PO
4
－＋3Ca2＋＋6OH－＝Ca
3
(PO
4
)
2
↓＋PO
4
3－＋6H
2
O
0.0152H
2
PO
4
－＋3Ca2＋＋4OH－＝Ca
3
(PO
4
)
2
↓＋4H
2
O
11（1）H
3
PO
4
（2）25（3）O、P
12
（
1
）
P
4
O
10
（
2
）①
P
4
O
10
＋
2H
2
O
＝
H
4
O
4
O
12
②
P
4
O
10
＋
4H
2
O
＝
2H
4
P
2
O
7
③
P
4
O
10
＋
6H
2
O
＝
4H
3
PO
4
H
2
SO
4
＞
H
2
SO
3
＞
H
3
PO
4
，
H
2
SO
4
是强酸，
H
2
SO
3
和
H
3
PO
4
为中强酸，查
K
1
比较大小
（
3
）
10SO
3
＋
P
4
＝
P
4
O
10
＋
10SO
2
13
（
1
）（
2
）
H
22
P
20
O
61
（
3
）
1450mL10g
15942.2kg
16（1）20%（2）3mol/L
17（1）生成的沉淀为CaHPO
4
与Ca
3
(PO4)
2
的混和物，CaHPO
4
0.1436克
（2）V＝0.025升
（3）Ca2＋＋2H
2
PO
4
－＋3OH－＝3H
2
O＋CaHPO
4
＋PO
4
3－
18（1）n＝4，m＝3（2）Ca(H
2
PO
4
)
2
·H
2
O
19（1）水体富营养化
（2）关系式：Na
5
P
3
O
10
～3H
3
PO
4
～3NaOH
n(Na
5
P
3
O
10
)=1/3×0.5mol/L×16.80mL＝2.8×10－3mol
m(Na
5
P
3
O
10
)＝2.8×10－3mol×368g/mol＝1.03g
w(Na
5
P
3
O
10
)＝1.03/5.1×100％＝20.2％
20B
21B、D
22D
23B
249H
3
PO
4
·H
2
O9H
3
PO
4
·10H
2
O
25P
4
O
10
＋4H
2
O＝2H
4
P
2
O
7
26为与两个Ca2＋的电荷数平衡，焦磷酸根的电荷数一定是－4。因此可以写出上面两个物
质的化学式分别为：Na
4
P
2
O
7
和Fe
4
(P
2
O
7
)
3
。
273AgNO
3
＋2Na
2
HPO
4
＝Ag
3
PO
4
↓＋NaH
2
PO
4
＋3NaNO
3
（反应中出现H＋或HNO
3
者给一
半分）Ag
3
PO
4
＋6NH
3
＝[Ag(NH
3
)
2
]
3
PO
4
28
次磷酸的结构式：
从乙酸与重水的氢交换可知，仅仅是－
OH
基团上的氢可以交换。
H
3
PO
2
与
D
2
O
之间
可以发生氢交换，而
NaH
2
PO
2
与
D
对不能发生红交换，说明
H
3
PO
2
中仅有一个－
OH
基团，由此可推知其结构式。
29Ca
5
(PO
4
)
3
F＋5H
2
SO
4
＝5CaSO
4
＋3H
3
PO
4
＋HF
Ca
5
(PO
4
)
3
F＋7H
3
PO
4
＝5Ca(H
2
PO
4
)
2
＋HF
30（1）不等同；因磷块岩加热后以α态存在，A被水冷却，降温迅速，α态来不及转变
成β态，故主要以α态存在。自然冷却的B缓慢降温过程中，由α态转变为β态，故
不易被植物吸收。
（2）氟化物。
31（1）Mg2＋＋HPO
4
2－＋NH
4
＋＋H
2
O＝NH
4
MgPO
4
↓＋H
2
O
（2）①HPO
4
2－＋2Ag＋＝Ag
2
HPO
4
↓②2HPO
4
2－＋3Ag＋＝Ag
3
PO
4
↓＋H
2
PO
4
－；可利
用测定溶液的pH的改变来确定。若pH由弱碱性（Na
2
HPO
4
溶液）变为中性，则沉淀
为Ag
2
HPO
4
；若pH由弱碱性变为弱酸性（含H
2
PO
4
－），则沉淀为Ag
3
PO
4
32（1）Ca
3
(PO
4
)
2
＋3H
2
SO
4
3CaSO
4
＋2H
3
PO
4
（2）Ca
3
(PO
4
)
2
＋4H
3
PO
4
＝3Ca(H
2
PO)
4
（3）200
33（1）PCl
3
＋3H
2
O＝H
3
PO
3
＋3HCl；NaH
2
PO
4
、Na
2
HPO
4
（
2
）①②＋
2H
2
O
③＋
2H
2
O
（
3
）
H
3
PO
3
＋
I
2
＋
H
2
O
＝
H
3
PO
4
＋
2H＋＋
2I－；
m
是
AgI
，
n
是
Ag
3
PO
4
或
AgHPO
4
34因PO
4
3－和H＋结合变得易溶；因磷酸铝、磷酸铁的溶解度更小。
（1）增大、增大，前者是PO
4
3－和H＋结合，后者是Al3＋和OH－结合。
（2）增大，因Fe3＋和OH－结合。
（3）Fe（Ⅲ）被还原为Fe（Ⅱ）。
35（1）①C
10
H
16
O
13
N
5
P
3
507g/mol②7.52kJ0.9mol
③B、D④AMP＋2H
3
PO
4
→ATP＋2H
2
O－61Kj
（2）①C②B③磷脂双分子层膜结构
36（1）降低水中Ca2+、Mg2+的浓度
（2）硬脂酸钠与Ca2+、Mg2+反应，可生成不溶性的硬脂酸钙、硬脂酸镁。使用肥皂
洗衣时，若水的硬度较大，造成肥皂的浪费。同时生成的不溶性物质易附着在衣物上，
不易清洗干净。
（3）H
m＋2
P
m
O3
m＋1
n＋2
（4）水质富营养化，水藻等大量繁殖，有机物转化为无机物时，消耗大量氧气，使水
中鱼类等大量死亡，水变脏变臭。
（5）最简式为C
106
H
263
O
110
N
16
P
（6）C
106
H
263
O
110
N
16
P＋138O
2
→106CO
2
＋16HNO
3
＋H
3
PO
4
＋122H
2
O
（7）169天
37
（
1
）
2
（
2
）
H
22
P
21
O
61
（
3
）
（
4
）
2Na
2
HPO
4
＋
NaH
2
PO
4
＝
Na
3
P
3
O
10
＋
2H
2
O
（
5
）
10.5
38
（
1
）
4P
＋
3O
2
＝
2P
2
O
3
P
2
O
3
＋
3H
2
O
＝
H
3
PO
4
2H
3
PO
3
＋
AgNO
3
＝
Ag
↓＋
NO
↑＋
2H
3
PO
4
（
2
）
（
3
）
H
3
PO
3
＋
2OH－＝
2H
2
O
＋
HPO
3
2－
39白磷有关反应的化学方程式为：4P＋5O
2
2P
2
O
5
P
2
O
5
＋H
2
O（冷）＝2HPO
3
（使
石蕊试液显浅红色）HPO
3
＋H
2
O（热）＝H
3
PO
4
（使石蕊试液显色更深）第一支
试管：当Ca(OH)
2
不足时：2H
3
PO
4
＋Ca(OH)
2
＝Ca(H
2
PO
4
)
2
＋2H
2
O（无浑浊）当继
续滴人Ca(OH)
2
时：Ca(H
2
PO
4
)
2
＋Ca(OH)
2
＝2CaHPO
4
↓＋2H
2
O（出现浑浊）当
Ca(OH)
2
过量时：2CaHPO
4
＋Ca(OH)
2
＝Ca
3
(PO
4
)
2
↓＋2H
2
O（白色沉淀）第二支试管：
过量H
3
PO
4
与Ca
3
(PO
4
)
2
反应：Ca
3
(PO
4
)
2
＋4H
3
PO
4
＝3Ca(H
2
PO
4
)
2
（沉淀消失）
405Ca
8
H
2
(PO
4
)
6
·5H
2
O＝8Ca
5
(PO
4
)
3
(OH)＋6H
3
PO
4
＋17H
2
O
（1）②多，因①中滤掉了H
3
PO
4
（2）56％转化
41(NH
4
)
3
H
4
PMo
12
O
42
·H
2
O＋26NaOH＝12Na
2
MoO
4
＋Na
2
HPO
4
＋3NH
3
＋17H
2
ONH
3
＋
HCl＝NH
4
Cl计量关系P
2
O
5
～(NH
4
)
3
H
4
PMo
12
O
42
·H
2
O～NaOH1～2～46P
2
O
5
%：
（1.026mol·dm－3×0.04000dm3－0.1022mol·dm3×0.01520dm－3）×142g·mol－1/
（46×0.385g）＝0.317＝31.7％
42①偏酸与正酸相比每一个中心原子少一个水，但元素的氧化数相同；②焦酸与正酸相
比每一个中心原子少半个水；③次酸比亚酸的氧化数低一个；④单位过酸比酸的氧化
数高一个；⑤正酸中水分子的个数与中心元素的原子个数相当。分别举例为：①HPO
3
；
②H
4
P
2
O
7
；③H
3
PO
2
；④HClO
4
；⑤H
3
PO
4
。
43
（
1
）
6P
＋
9KOCl
＋
6KOH
＝
K
6
P
6
O
12
＋
3H
2
O
＋
9KCl
（
2
）
sp3π4
3
（
3
）
K
6
P
6
O
12
＋
6HCl
＝
H
6
P
6
O
12
＋
6KCl
；
H
6
P
6
O
12
＋
6H
2
O
＝
6H
3
PO
3
44
（
1
）
nH
3
PO
4
＝
H
n＋2
P
n
O
3n＋1
＋（
n
－
1
）
H
2
O
；
nH
3
PO
4
＝
(HPO
3
)
n
＋
nH
2
O
（
2
）
（
3
）多磷酸根是一种强络合剂，能络合水中的
Ca2＋、
Mg2＋，使洗衣粉不怕硬水，所
以多磷酸钠起到软化水的作用（软水剂）。
（
4
）洗衣废水中含磷酸盐，在江河湖水中积累成“肥水”，造成污染。
45（1）Ca
5
(PO
4
)
3
F＋5H
2
SO
4
＝5CaSO
4
＋3H
3
PO
4
＋HF
Ca
5
(PO
4
)
3
F＋7H
3
PO
4
＝5Ca(H
2
PO
4
)
2
＋HF
（2）SiO
2
＋2Ca
5
(PO
4
)
3
F＋H
2
O＝3Ca
3
(PO
4
)
2
＋CaSiO
3
＋HF↑
（3）A与B不等同，A的肥效高于B。因为晶型的转变是在微粒的不断运动中进行，
需要一定能量；α态在固体慢慢冷却过程中，通过微粒的运动逐渐变为β态。若采取
用水急冷的办法，水吸收大量热能，α态来不及转变为β态。
46（1）2Ca
3
(PO
4
)
2
＋6SiO
2
＋10C6CaSiO
3
＋P
4
＋10CO②生成CaSiO
3
放出一定的能
量使反应热△H降低；CaSiO
3
的熔点比SiO
2
低，成为熔融态浮在表面，对白磷有保护
作用
（2）P
4（白磷）4P（红磷）；△Hø＝－29kJ/mol
（3）白磷为分子晶体，键角为60°，P－P键之间的张力较大，易断裂
47用HCl滴定Na
3
PO
4
时，百里酚酞作指示剂，等当点的产物为Na
2
HPO
4
；甲基橙作指示
剂，等当点的产物为NaH
2
PO
4
。若V
1
/V
2
＞1，则产品含杂质NaOH；V
1
/V
2
＜1，产品
中含Na
2
HPO
4
。
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