Question

【題目】（1）用硫酸分解磷尾礦[主要成份為Ca5(PO4)3F]可制得中強酸磷酸H3PO4。請回答：

①Na2HPO4溶液呈堿性，則在該溶液中c(H2PO4－)_____c(PO43－)（填“>”、“<”、“＝”），

向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液顯酸性，溶液顯酸性的原因是(從電離平衡移動角度分析)：_____________________________。

②已知：25℃時，H3PO4的電離平衡常數：K1＝7.52×10－3；K2＝6.23×10－8；K3＝6.23×10－13則：H3PO4(aq)+OH－(aq)H2PO4－(aq)+H2O (l)的平衡常數K=______。

③Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F-，該溫度下，溶液中c(F-)隨溶液的pH和溫度（T）的變化曲線如右圖所示。則：pH1___pH2（填“>”、“<”、“＝”）；A、B兩點的溶液中F-的速率v(A)____v(B)（填“>”、 “<”、“＝”）。

（2）處理含鎳酸性廢水可用電解法實現鐵上鍍鎳，其裝置如右圖所示。

①電流方向是_____（填：a.碳棒→鐵棒；b.鐵棒→碳棒)；

②中間隔室的可以得到的物質X是_______（填化學式）；

③陽極的電極反應式為_______________；電解總反應的離子方程式為_______________。

Answer 1

【答案】 ＞ Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42－ H++PO43－，加入CaCl2溶液后的Ca2＋與PO43－結合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4電離平衡向右移動，H+濃度增大溶液顯酸性 7.52×1011 ＜ ＞ b NaCl 4OH--4e- ＝O2↑+2H2O 2Ni2++4OH- -O2↑+2Ni+2H2O

【解析】（1）①Na2HPO4溶液呈堿性，所以HPO4-的水解程度大于電離程度，則c(H2PO4-)>c(PO43-)；Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42- H++PO43-，加入CaCl2溶液，Ca2＋與PO43-結合生成Ca3(PO4)2沉淀，促進Na2HPO4電離平衡向右移動，H+濃度增大，溶液顯酸性。②由已知K=====7.52×1011。③由Ca5(PO4)3F(s) +OH－(aq)Ca5(PO4)3(OH) (s)+F－可得，增大OH-濃度(即增大pH)，c(F－)增大，由圖可得，溫度相同時pH2對應的c(F－)大于pH1對應的c(F－)，所以pH1<pH2；由圖可得，A點溫度高于B點溫度，所以v(A)>v(B)。

（2）①由已知：電解法實現鐵上鍍鎳，則鐵棒為陰極，電流由鐵棒回到直流電源，碳棒為陽極，電流由直流電源流到碳棒，故電流方向是：b.鐵棒→碳棒。②由上分析，電解過程中Na+經過陽離子交換膜進入中間隔室，Cl-經過陰離子交換膜進入中間隔室，所以中間隔室得到的物質X是NaCl。③陽極OH-放電，OH-失電子發生氧化反應，電極反應式為：4OH--4e-＝O2↑+2H2O；陰極Ni2+得電子發生還原反應，故電解總反應的離子方程式為：2Ni2++4OH-O2↑+2Ni+2H2O。