Номер 6, страница 83 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Химические свойства фосфорной кислоты.

1) Как слабая трёхосновная кислота $H_3PO_4$ диссоциирует ступенчато в три стадии и образует три ряда солей при взаимодействии со щелочами (напишите полные и сокращённые ионные уравнения):

$H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^- \rightleftharpoons 2H^+ + HPO_4^{2-} \rightleftharpoons 3H^+ + PO_4^{3-}$

(все растворимы в воде)

(нерастворимы, кроме солей Na и K)

а) $H_3PO_4$ + $NaOH$ (1 моль) = ________ + _______

б) $H_3PO_4$ + $NaOH$ (2 моль) = ________ + _______

в) $H_3PO_4$ + $NaOH$ (3 моль) = ________ + _______

2) Взаимодействует с солями по правилу Бертолле:

$H_3PO_4$ + $AgNO_3$ = ________ + _______

В результате образуется осадок ________ цвета. Это качественная реакция на фосфат-ионы $PO_4^{3-}$.

3) Взаимодействует с оксидами металлов:

$H_3PO_4$ + $K_2O$ = ________ + _______

1) Как слабая трёхосновная кислота $H_3PO_4$ диссоциирует ступенчато в три стадии и образует три ряда солей при взаимодействии со щелочами (напишите полные и сокращённые ионные уравнения):

Ортофосфорная кислота диссоциирует в три ступени:

I ступень: $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$

II ступень: $H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}$

III ступень: $HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^+ + PO_4^{3-}$

В соответствии с этим образуются три типа солей:

Соли, содержащие анион $H_2PO_4^-$, называются дигидрофосфаты (все растворимы в воде).

Соли, содержащие анион $HPO_4^{2-}$, называются гидрофосфаты.

Соли, содержащие анион $PO_4^{3-}$, называются фосфаты (нерастворимы, кроме солей щелочных металлов и аммония).

Взаимодействие со щелочью (например, $NaOH$) приводит к образованию различных солей в зависимости от мольного соотношения реагентов.

а) $H_3PO_4$ + NaOH (1 моль) =

Решение:

При мольном соотношении кислоты и щёлочи 1:1 образуется кислая соль – дигидрофосфат натрия.

Полное молекулярное уравнение:

$H_3PO_4 + NaOH \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $H_3PO_4$ – слабая кислота):

$H_3PO_4 + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + H_2PO_4^- + H_2O$

Сокращённое ионное уравнение:

$H_3PO_4 + OH^- \rightarrow H_2PO_4^- + H_2O$

Ответ: $H_3PO_4 + NaOH = NaH_2PO_4 + H_2O$.

б) $H_3PO_4$ + NaOH (2 моль) =

Решение:

При мольном соотношении кислоты и щёлочи 1:2 образуется кислая соль – гидрофосфат натрия.

Полное молекулярное уравнение:

$H_3PO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2HPO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$H_3PO_4 + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + HPO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращённое ионное уравнение:

$H_3PO_4 + 2OH^- \rightarrow HPO_4^{2-} + 2H_2O$

Ответ: $H_3PO_4 + 2NaOH = Na_2HPO_4 + 2H_2O$.

в) $H_3PO_4$ + NaOH (3 моль) =

Решение:

При мольном соотношении кислоты и щёлочи 1:3 происходит полная нейтрализация с образованием средней соли – фосфата натрия.

Полное молекулярное уравнение:

$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

Полное ионное уравнение:

$H_3PO_4 + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow 3Na^+ + PO_4^{3-} + 3H_2O$

Сокращённое ионное уравнение:

$H_3PO_4 + 3OH^- \rightarrow PO_4^{3-} + 3H_2O$

Ответ: $H_3PO_4 + 3NaOH = Na_3PO_4 + 3H_2O$.

2) Взаимодействует с солями по правилу Бертолле:

Решение:

Ортофосфорная кислота реагирует с растворимыми солями серебра, например, с нитратом серебра. Согласно правилу Бертолле, реакция ионного обмена протекает, если образуется осадок, газ или слабый электролит (вода). В данном случае образуется нерастворимый фосфат серебра ($Ag_3PO_4$).

Уравнение реакции:

$H_3PO_4 + 3AgNO_3 \rightleftharpoons Ag_3PO_4 \downarrow + 3HNO_3$

Реакция обратима, так как образуется сильная азотная кислота, но смещена вправо за счёт выпадения осадка.

Ответ: $H_3PO_4 + 3AgNO_3 = Ag_3PO_4 \downarrow + 3HNO_3$.

В результате образуется осадок жёлтого цвета. Это качественная реакция на фосфат-ионы $PO_4^{3-}$.

3) Взаимодействует с оксидами металлов:

Решение:

Ортофосфорная кислота как кислота реагирует с основными оксидами, такими как оксид калия $K_2O$. В результате реакции образуется соль (фосфат калия) и вода. При избытке оксида образуется средняя соль.

Уравнение реакции:

$2H_3PO_4 + 3K_2O \rightarrow 2K_3PO_4 + 3H_2O$

Ответ: $2H_3PO_4 + 3K_2O = 2K_3PO_4 + 3H_2O$.