Giải Hóa 11 - Bài 10: Axit photpho và muối photphat
BÀ110. AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. AXIT PHOTPHORIC Cấu tạo phân tử Công thức phân tử: H3PO4 H-0 Công thức cấu tạo: H - o -^p -> o H-0 Trong hợp chất H3PO4, photpho có số oxi hóa cao nhất là + 5. Tính chất vật lí Axit photphoric là chất tinh thể trong suốt, nóng chảy ở 42,5°c, rất háo nước nên dễ chảy rữa, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. Axit photphoric thường dùng là đung dịch đặc, sánh, không màu, có nồng độ 85%. Tính chất hóa học a) Axit H3PO4 là axit ba nấc, có độ mạnh trung bình, có tất cả những tính chất chung của axit. Trong dung dịch nước, nó phân li theo từng nấc. Nấc 1: H3PO4 ==> H+ + H.po: 2 4 Nấc 2: h2po; — =± H+ + HPOỈ’ Nấc 3: HPQ^- 4— => H+ + PO’~ 4 Khi tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra muôi axit, hoặc muối trung hòa hoặc hỗn hợp các muối đó. Ví dụ: H3PO4 + NaOH > NaH2PO4 + H2O H3PO4 -r 2NaOH > Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH > Na3PO4 + 3H2O Khác với axit nitric, axit photphoric không có tính oxi hóa. Điều chế Trong phòng thí nghiệm Axit photphoric được điều chế bằng cách dùng axit nitric đặc oxi hóa photpho: p + 5HNO3 > H3PO4 + 5NO2t + H2O Trong công nghiệp +) Phương pháp chiết: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 > 3CaSO4ị + 2H3PO4 +) Phương pháp nhiệt: 4P + 5O2 —> 2P2O5 P2O5 + 3H2O > 2H3PO4 MUỐI PHOTPHAT Muối photphat là muối của axit photphoric. Axit photphoric tác dụng với dung dịch kiềm, tạo ra ba loại muối: Muối đihỉđrophotphat: NaH2PO4, NH4H2PO4, Ca(H2PO4)2)... Muối hiđrophotphat: Na2HPO4, (NH4)2HPO4, CaHPO4)... Muối photphat trung hòa: Na3PO4, (NH4)3PO4, Ca3(PO4)2,.„ Tính tan Các muối trung hòa và muối axit của kim loại natri, kali và amoni đều tan trong nước. Với các kim loại khác, chỉ có muối đihiđrophotphat là tan được, ngoài ra đều không tan hoặc ít tan trong nước. Nhận biết ion photphat Thuốc thử nhận biết ion PO4- trong dung dịch muối photphat là dung dịch bạc nitrat. 3Ag+ + po;- > Ag3PO4ị (màu vàng) B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA TRANG 53 - 54 Câu 1. Các chất lấy dư nên muối tạo ra là muối trung hòa: 2H3PO4 + 3BaO > Ba3(PO4)2 + 3H2O 2H+ + BaO > Ba2+ + H2O 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 > Ca3(PO4)2 + 6H2O H+ + OH’ > H2O 2H3PO4 + 3K2CO3 > 2K3PO4 + 3H2O + 3CO2T 2H+ + CO3’ -—-> H2O + co2t Câu 2. +) Những tính chất chung: đều có tính axit: Đổi màu chất chỉ thị: quỳ tím chuyển thành màu hồng Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử (các nguyên tố có số oxi hóa cao nhất). 3NaOH + H3PO4 > Na3PO4 + 3H2O Fe2O3 + 6HNO3 > 2Fe(NO3)3 + 3H2O Tác dụng với một số muối của axit yếu và không có tính khử: 2HNO3 + CaCO3 > Ca(NO3)2 + H2O + co2t 2H3PO4 + 3Na2SO3 > 2Na3PO4 + 3H2O + 3SO2T +) Những tính chất khác nhau: hno3 H3PO4 Axit HNO3 là axit mạnh: HNO3 > H+ + NO; Axit HNO3 có tính oxi hóa mạnh: Fe + 4HNO3 > NO + + Fe(NO3)3T + 2H2O s + 2HNO3 » 2NOỲ + H2SO4 3FeO + IOHNO3 > 3Fe(NO3)3 + NOt + 5H2O Axit H3PO4 là một triaxit trung bình: H3PO4 H4 + h2po; h2po; r—H+ + HPO4- HPO,’ - H+ + PO’- Axit H3PO4 không có tính oxi hóa: 3Fe + 2H3PO4 > Fe3(PO4)2 + 3H2t s + H3PO4 : không phản ứng 3FeO + 2ĨỈ3PO4 > Fe3(PO4)2 + 3H2O Câu 3. Chọn B. Khi thêm HC1 vào làm tăng nồng độ H+ trong dung dịch. Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ H+ => chiều nghịch. Câu 4. a) H3PO4 + K2HPO4 — 2KH2PO4 (mol) 1 1 b) H3PQ4 + Ca(OH)2 — —> CaHPO4 + 2H2O (mol) 1 1 c) 2H3PO4 + Ca(OH)2 - > Ca(H2PO4)2 + 2H2O (mol) 2 1 d) 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 - > Ca3(PO4)2 + 6H2O (mol) 2 3 Câu 5. Ta có: nH3pQ4 = 0,05 X 0,5 = 0,025 (mol). Phản ứng: H3PO4 + 3NaOH > Na3PO4 + 3H2O (1) (mol) 0,025 0,075 Từ (1) => nNa0H = 0,075 (mol). Vậy: VNa0H = = 0,075 (lít) =75 (ml).