Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить уравнения химических реакций, учитывая свойства соединений фосфора.

Шаг 1. Получение вещества $X$ из оксида фосфора(V).
Оксид фосфора(V) $P_{2}O_{5}$ является типичным кислотным оксидом. При взаимодействии с водой (особенно при нагревании) он образует ортофосфорную кислоту. Таким образом, вещество $X$ — это фосфорная кислота $H_{3}PO_{4}$.
$P_{2}O_{5} + 3H_{2}O \rightarrow 2H_{3}PO_{4}$

Шаг 2. Получение фосфата натрия из фосфорной кислоты.
Чтобы превратить кислоту в соль, можно провести реакцию нейтрализации, добавив щелочь — гидроксид натрия $NaOH$. В результате образуются средняя соль и вода.
$H_{3}PO_{4} + 3NaOH \rightarrow Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$

Шаг 3. Получение фосфата кальция из фосфата натрия.
Это реакция ионного обмена между двумя солями. Чтобы она пошла до конца, должен образоваться осадок. Фосфат кальция $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ нерастворим в воде. Добавим к раствору фосфата натрия растворимую соль кальция, например, хлорид кальция $CaCl_{2}$.
$2Na_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6NaCl$

Ответ:
1) $P_{2}O_{5} + 3H_{2}O \rightarrow 2H_{3}PO_{4}$
2) $H_{3}PO_{4} + 3NaOH \rightarrow Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$
3) $2Na_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 6NaCl$

Источник: ФИПИ