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

К списку заданий

#67029Задание №21ФИПИ

Генетическая связь

Дана схема превращений:

P₂O₅→ X → K₃PO₄→ Ca₃(PO₄)₂

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три 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 $H_{3}PO_{4}$ .
Уравнение реакции:
$P_{2}O_{5} + 3H_{2}O = 2H_{3}PO_{4}$

Шаг 2. Получение фосфата калия из фосфорной кислоты.
Чтобы превратить кислоту в соль, нужно провести реакцию нейтрализации, добавив щелочь (гидроксид калия) или воздействовать на кислоту активным металлом или его оксидом. Самый простой и надежный способ — взаимодействие со щелочью:
$H_{3}PO_{4} + 3KOH = K_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$

Шаг 3. Получение фосфата кальция из фосфата калия.
Это реакция ионного обмена между двумя солями. Чтобы реакция пошла до конца, в продуктах должен образоваться осадок. Фосфат кальция $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ нерастворим в воде, поэтому нам нужно добавить к раствору фосфата калия любую растворимую соль кальция, например, хлорид кальция $CaCl_{2}$ :
$2K_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} = Ca_{3}(PO_{4})_{2} \downarrow + 6KCl$

Ответ:
1) $P_{2}O_{5} + 3H_{2}O = 2H_{3}PO_{4}$
2) $H_{3}PO_{4} + 3KOH = K_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$
3) $2K_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} = Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 6KCl$

Источник: ФИПИ