Номер 7, страница 334 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 47. Фосфор и его соединения - номер 7, страница 334.

Условие.

7. Выберите реакции, в ходе которых образуется ортофосфорная кислота.

1) $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 3\text{H}_2\text{SO}_4$

2) $\text{P} + \text{NaOH} + \text{H}_2\text{O}$

3) $\text{PH}_3 + \text{AgNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$

4) $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + \text{C} + \text{SiO}_2$

5) $\text{P} + \text{HNO}_3(\text{конц}.)$

6) $\text{Mg}_3\text{P}_2 + \text{HCl}$

7) $\text{PH}_3 + \text{O}_2$

Составьте уравнения осуществимых реакций.

Решение.

Решение 2.

Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) образуется в реакциях 1, 3, 5, 7. Ниже приведены уравнения всех осуществимых реакций из списка.

1) Взаимодействие фосфата кальция с серной кислотой является промышленным способом получения ортофосфорной кислоты (экстракционный метод). Это реакция обмена, в результате которой образуется ортофосфорная кислота и выпадает осадок малорастворимого сульфата кальция.
$Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4 \downarrow$
Ответ: образуется ортофосфорная кислота.

2) Взаимодействие белого фосфора с горячим концентрированным раствором щелочи является реакцией диспропорционирования. Атомы фосфора (степень окисления 0) одновременно и окисляются до +1 (в составе гипофосфит-иона), и восстанавливаются до -3 (в составе фосфина).
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \xrightarrow{t} PH_3 \uparrow + 3NaH_2PO_2$
Ответ: ортофосфорная кислота не образуется.

3) Фосфин ($PH_3$) проявляет сильные восстановительные свойства и окисляется раствором нитрата серебра. В водной среде фосфор окисляется до высшей степени окисления +5, образуя ортофосфорную кислоту. Ионы серебра $Ag^+$ восстанавливаются до металлического серебра.
$PH_3 + 8AgNO_3 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 8Ag \downarrow + 8HNO_3$
Ответ: образуется ортофосфорная кислота.

4) Прокаливание фосфата кальция с углем (коксом) и кремнеземом (песком) в электропечах — это промышленный способ получения белого фосфора. Углерод выступает в роли восстановителя, а диоксид кремния связывает оксид кальция в шлак.
$2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{t} P_4 + 6CaSiO_3 + 10CO \uparrow$
Ответ: ортофосфорная кислота не образуется.

5) Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем и окисляет элементарный фосфор до его высшей степени окисления +5, в результате чего образуется ортофосфорная кислота. Азот при этом восстанавливается до степени окисления +4 (в диоксиде азота).
$P + 5HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow H_3PO_4 + 5NO_2 \uparrow + H_2O$
Ответ: образуется ортофосфорная кислота.

6) Фосфид магния, как и другие фосфиды активных металлов, является ионным соединением и легко гидролизуется водой или кислотами. В реакции с соляной кислотой образуются соль (хлорид магния) и газообразный фосфин.
$Mg_3P_2 + 6HCl \rightarrow 3MgCl_2 + 2PH_3 \uparrow$
Ответ: ортофосфорная кислота не образуется.

7) При полном окислении (сжигании) фосфина кислородом образуется оксид фосфора(V) и вода, которые тут же реагируют между собой, давая ортофосфорную кислоту. Процесс можно выразить суммарным уравнением полного окисления фосфина до ортофосфорной кислоты.
$PH_3 + 2O_2 \rightarrow H_3PO_4$
Ответ: образуется ортофосфорная кислота.