Giải SBT Hóa 11 Bài 11: Axit photphoric và muối photphat

Mục lục Giải SBT Hóa 11 Bài 11: Axit photphoric và muối photphat

Bài 11.1 trang 18 sbt Hóa 11: Dung dịch axit photphoric có chứa các ion (không kể H⁺ và OH^- của nước):

A. H⁺, PO₄³⁻

B. H⁺, H₂PO₄−, PO₄³⁻

C. H⁺, HPO₄²⁻, PO₄³⁻

D. H⁺, H₂PO₄−, HPO₄²⁻, PO₄³⁻

Lời giải:

Đáp án D

Trong dung dịch điện li yếu theo ba nấc (chủ yếu phân li theo nấc 1, nấc 2 kém hơn và nấc 3 rất yếu).

Dung dịch axit photphoric có chứa các ion: H⁺, H₂PO₄^-, HPO₄^2-, PO₄³

Bài 11.2 trang 18 sbt Hóa 11: Công thức phân tử của canxi đihiđrophotphat là:

A. CaHPO₄               

B. CaH₂PO₄

C. Ca(HPO₄)₂               

D. Ca(H₂PO₄)₂

Lời giải:

Đáp án D

Công thức phân tử của canxi đihiđrophotphat là Ca(H₂PO₄)₂

Bài 11.3 trang 18 sbt Hóa 11: Trong dãy nào sau đây, tất cả các muối đều ít tan trong nước?

A. AgNO₃, Na₃PO₄, CaHPO₄, CaSO₄

B. AgI, CuS, BaHPO₄, Ca₃(PO₄)₂

C. AgCl, PbS, Ba(H₂PO₄)₂, Ca(NO₃)₂

D. AgF, CuSO₄, BaCO₃, Ca(H₂PO₄)₂

Lời giải:

Đáp án B

Tất cả các muối đều ít tan trong nước: AgI, CuS, BaHPO₄, Ca₃(PO₄)₂

Bài 11.4 trang 18 sbt Hóa 11: Trong dãy nào sau đây, tất cả muối đều dễ tan trong nước?

A. Ba(NO₃)₂, (NH₄)₃PO₄, CaHPO₄

B. Na₃PO₄, Ba(H₂PO₄)₂, (NH₄)₂HPO₄

C. NH₄H₂PO₄, Al(NO₃)₃, BaHPO₄

D. AgNO₃, BaCl₂, Ca₃(PO₄)₂

Lời giải:

Đáp án B

Trong dãy trên, tất cả muối đều dễ tan trong nước: Na₃PO₄, Ba(H₂PO₄)₂, (NH₄)₂HPO₄

Bài 11.5 trang 18 sbt Hóa 11: Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế H₃PO₄ từ quặng apatit. Tại sao H₃PO₄ điều chế bằng phương pháp này lại không tinh khiết?

Lời giải:

Phương trình hoá học của phản ứng điều chế H₃PO₄ từ quặng apatit:

3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂ + 10H₂SO₄ → 6H₃PO₄ + 10CaSO₄ + 2HF

H₃PO₄ điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết, vì tất cả các tạp chất có trong quặng apatit tạo được muối sunfat hoặc photphat tan đều chuyển vào dung dịch H₃PO₄.

Bài 11.6 trang 18 sbt Hóa 11: Cho các chất sau: Ca₃(PO₄)₂, P₂O₅, P, H₃PO₄, NaH₂PO₄, NH₄H₂PO₄, Na₃PO₄, Ag₃PO₄. Hãy lập một dãy biến hoá biểu diễn quan hệ giữa các chất trên. Viết các phương trình hoá học và nêu rõ phản ứng thuộc loại nào.

$\begin{array}{l}\mathrm{C}{\mathrm{a}}_3{\mathrm{PO}}_4\stackrel{\left(1\right)}{\to }\mathrm{P}\stackrel{\left(2\right)}{\to }{\mathrm{P}}_2{\mathrm{O}}_5\stackrel{\left(3\right)}{\to }{\mathrm{H}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\stackrel{\left(4\right)}{\to }{\mathrm{NH}}_4{\mathrm{H}}_2\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\stackrel{\left(5\right)}{\to }{\mathrm{NaH}}_2{\mathrm{PO}}_4\\ \stackrel{\left(6\right)}{\to }{\mathrm{Na}}_3\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4\stackrel{\left(7\right)}{\to }{\mathrm{Ag}}_3{\mathrm{PO}}_4\end{array}$

Lời giải:

Dãy biến hoá biểu diễn quan hệ giữa các chất có thể là:

Các phương trình hoá học:

(1) Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C $\stackrel{1200°\mathrm{C}}{\to }$ 2P + 3CaSiO₃ + 5CO

(2) 4P + 5O₂ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ 2P₂O₅

(3) P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

(4) H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

(5) NH₄H₂PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + NH₃ + H₂O

(6) NaH₂PO₄ + 2NaOH → Na₃PO₄ + 2H₂O

(7) Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3NaNO₃

Các phản ứng (1), (2) thuộc loại phản ứng oxi hoá - khử, các phản ứng còn lại không phải oxi hoá - khử. Các phản ứng (2), (3), (4) còn được gọi là phản ứng hoá hợp. Các phản ứng (5), (6), (7) còn được gọi là phản ứng trao đổi.

Bài 11.7 trang 18 sbt Hóa 11: Bằng phương pháp hoá học phân biệt các muối: Na₃PO₄, NaCl, NaBr, Na₂S, NaNO₃. Nêu rõ hiện tượng dùng để phân biệt và viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Lời giải:

Dùng dung dịch AgNO₃ để phân biệt các muối: Na₃PO₄, NaCl, NaBr, Na₂S, NaNO₃.

Lấy mỗi muối một ít vào từng ống nghiệm, thêm nước vào mỗi ống và lắc cẩn thận để hoà tan hết muối. Nhỏ dung dịch AgNO₃ vào từng ống nghiệm.

- Ở dung dịch nào có kết tủa màu trắng không tan trong axit mạnh, thì đó là dung dịch NaCl:

NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ (màu trắng) + NaNO₃ 

- Ở dung dịch nào có kết tủa màu vàng nhạt không tan trong axit mạnh, thì đó là dung dịch NaBr:

NaBr + AgNO₃ → AgBr↓(màu vàng nhạt) + NaNO₃ 

- Ở dung dịch nào có kết tủa màu đen, thì đó là dung dịch Na₂S:

Na₂S + 2AgNO₃ → Ag₂S↓ (màu đen)+ 2NaNO₃ 

- Ở dung dịch nào có kết tủa màu vàng tan trong axit mạnh, thì đó là dung dịch Na₃PO₄:

Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ (màu vàng)+ 3NaNO₃ 

- Ở dung dịch không có hiện tượng gì là dung dịch NaNO₃.

Bài 11.8 trang 18 sbt Hóa 11: Cho 62,0 g canxi photphat tác dụng với 49 g dung dịch axit sunfuric 64%. Làm bay hơi dung dịch thu được đến cạn khô thì được một hỗn hợp rắn. Xác định thành phần khối lượng của hỗn hợp rắn, biết rằng các phản ứng đều xảy ra với hiệu suất 100%.

Lời giải:

Canxi photphat có thể phản ứng với axit sunfuric theo các phương trình hoá học:

Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄ → 2CaHPO₄ + CaSO₄ (1)

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄ (2)

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄ (3)

Số mol Ca₃(PO₄)₂ là: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Ca}}_3{\left({\mathrm{PO}}_4\right)}_2}$= $\frac{62}{310}=0,2$ (mol)

Số mol H₂SO₄ là: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4}$= $\frac{49.64}{100.98}=0,32$ (mol)

Vì tỉ lệ số mol H₂SO₄ và Ca₃(PO₄)₂ là:

$1<\frac{0,32}{0,2}=1,6<2$

nên H₂SO₄ chỉ đủ để tạo ra hai muối CaHPO₄ và Ca(H₂PO₄)₂ theo các phương trình hóa học (1) và (2).

Gọi a và b là số mol Ca₃(PO₄)₂ tham gia các phản ứng (1) và (2), thì số mol H₂SO₄ tham gia phản ứng là a + 2b. Ta có hệ phương trình:

$\begin{array}{c}\mathrm{a}+2\mathrm{b}=0,32\\ \mathrm{a}+\mathrm{b}=0,2\end{array}$

Giải hệ phương trình được: a = 0,08 và b = 0,12.

Suy ra ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CaHPO}}_4}$= 2.0,08.136 = 21,76 (g);

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{H}}_2{\mathrm{PO}}_4\right)}_2}$= 0,12.234 = 28,08 (g);

 ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CaSO}}_4}$= (a + 2b).136 = (0,08 + 0,24).136 = 45,52 (g).