Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 14: Photpho

Tạo sao photpho trắng và photpho đỏ lại khác nhau về tính chất vật lí? Trong điều kiện nào thì photpho trắng chuyển thành photpho đỏ và ngược lại?

Phương pháp giải

- Cần nắm vững tính chất vật lí của Photpho

- Quá trình chuyển đổi của photpho

Hướng dẫn giải

- Photpho trắng và photpho đỏ lại khác nhau về tính chất vật lí là do photpho trắng có cấu trúc mạng tinh thể phân tử, còn photpho đỏ có cấu trúc polime. Khi đun nóng đến 250^oC không có không khí photpho trắng chuyển thành photpho đỏ.

- Khi làm lạnh hơi photpho đỏ ngưng tụ lại thành photpho trắng.

Dựa vào hình 2.14, hãy mô tả thì nghiệm về khả năng bốc cháy khác nhau của photpho trắng và photpho đỏ, cho biết dạng hình thu hình nào của photpho hoạt động hơn.

Phương pháp giải

- Cần nắm vững tính chất vật lí của Photpho, khả năng hoạt động của từng loại photpho

- Quá trình chuyển đổi của photpho

Hướng dẫn giải

Khả năng bốc cháy của photpho trắng dễ hơn photpho đỏ.

- P trắng bốc cháy ở t^o > 40^o trong không khí, P đỏ bốc cháy ở t^o > 250^o C

- P trắng hoạt động mạnh hơn P đỏ.

Viết Phương trình hóa học thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau:

Phương pháp giải

Xác định các chất trong chuỗi chuyển hóa: A là P; B là Ca₃P₂; C là PH₃ và D là P₂O₅

Hướng dẫn giải

A là P; B là Ca₃P₂; C là PH₃ và D là P₂O₅

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO   (đk: 1200^oC)

3Ca + 2P → Ca₃P₂

Ca₃P₂ + 6HCl → 3CaCl₂ + 2PH₃

PH₃ + O₂ → P₂O₅ + H₂O

Chọn công thức đúng của magie photphua:

A. Mg₂P₂O₇

B. Mg₂P₃

C. Mg₃P₂

D. Mg₃(PO₄)₂

Phương pháp giải

P phản ứng với Mg tạo magie photphua

2P + 3Mg → Mg₃P₂

Hướng dẫn giải

Công thức đúng của magie photphua là Mg₃P₂

→ Đáp án cần chọn là C.

Để trung hòa hoàn toàn dung dịch thu được khi thủy phân 4,54g photpho trihalogenua cần 55ml dung dịch natri hiđroxit 3M. Xác định công thức của photpho trihalogenua đó, biết rằng phản ứng thủy phân tạo ra hai axit, trong đó có axit H₃PO₄ là axit hai nấc.

Phương pháp giải

Đặt số mol PX₃ là x mol

nNaOH = ?

Phương trình hóa học:

PX₃  +  3H₂O →  H₃PO₄ + 3HX  (1)

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₃ + 2H₂O  (2)

HX + NaOH → NaX + H₂O  (3)

Từ (1) ,(2) và (3) ⇒ 2x + 3x = 0,165 ⇒ x = ? ⇒ X ?

Hướng dẫn giải

Photpho trihalogenua PX₃, khối lượng mol nguyên tử của X là X, đặt số mol PX₃ là x mol, nNaOH = 3.0,055 = 0,165 mol

PX₃  +  3H₂O →  H₃PO₄ + 3HX  (1)

 x                            x            3x

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₃ + 2H₂O  (2)

 x                 2x

HX + NaOH → NaX + H₂O  (3)

 3x       3x

Từ (1) ,(2) và (3) ⇒ 2x + 3x = 0,165 ⇒ x = 0,033

Ta có : 0,033(31 + 3X) = 4,54 ⇒ X = 35,5 (g/mol)

Vậy X là Cl.

Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vủa đủ với dung dịch NaOH 32,0% tạo ra muối Na₂HPO₄

a) Viết phương trình hóa học.

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng.

c) Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được.

Phương pháp giải

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅ + 4NaOH → 2Na₂HPO₄ + H₂O

nNaOH = 2. nP₂O₅ = ?

→ Khối lượng NaOH 32% ?

→ Khối lượng dung dịch sau phản ứng → C%Na₂HPO₄ = ?

Hướng dẫn giải

Câu a: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅ + 4NaOH → 2Na₂HPO₄ + H₂O

Câu b: Theo PT ta có: nNaOH = 2. nP₂O₅ = 0,4 mol

Khối lượng NaOH 32% đã dùng:

m_{dd NaOH} = 50 gam

Khối lượng dung dịch sau phản ứng:

m dd = mP₂O₅ + m_{dd NaOH} = 0,1.142 + 50 = 64,2 gam

Nồng độ % dung dịch Na₂HPO₄ là:

C%Na₂HPO₄ = 44,24%