Phương pháp giải một số dạng bài tập về photpho

Bài tập lý thuyết về photpho

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Phopho có 2 dạng thù hình là photpho trắng và phopho đỏ, ở các điều kiện thích hợp, 2 dạng thù hình này có thể chuyển hóa cho nhau

- Do liên kết yếu hơn N nên P có mức độ hoạt động hóa học mạnh hơn N, thể hiện tính OXH (tác dụng với KL, lưu ý P không tác dụng với H) thể hiện tính khử khi tác dụng với oxi, clo …

- Người ta điều chế photpho bằng cách nung hỗn hợp quặng photphat, SiO2 và C trong lò điện.

            \(C{{a}_{3}}{{\left( P{{O}_{4}} \right)}_{2}}+3Si{{O}_{2}}+5C\xrightarrow{{{t}^{o}}}3CaSi{{O}_{3}}+2P+5CO\)

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Cho các phản ứng sau: (1) P + Cl₂ (dư, t^o);  (2) P + KClO₃ (t^o);  (3) P + H₂SO₄ (đặc, nóng);  (4) P + O₂ (thiếu, t^o). Những trường hợp P bị oxi hóa thành P⁺⁵ là

A. (2), (3), (4).

B. (1), (2), (4).

C. (1), (2), (3).

D. (1), (3), (4).

Hướng dẫn giải chi tiết:

(1) 2P + 5Cl_2dư → 2PCl₅  

(2) 6P_đỏ + 3KClO₃ \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) 3P₂O₅ + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

(3) 2P + 5H₂SO_{4 đặc \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\)} 2H₃PO₄ + 3H₂O + 5SO₂

(4) 4P + 3O_{2 thiếu \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\)} 2P₂O₃

Đáp án C

Ví dụ 2: Khi cho P đem trộn với KClO₃ nung nóng thu được sản phẩm chứa photpho có công thức là

A. K₃P.

B. PCl₃.

C. P₂O₅.

D. K₃PO₄.

Hướng dẫn giải chi tiết:

PTHH: 6P_đỏ + 3KClO₃ \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) 3P₂O₅ + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

Đáp án C.

Ví dụ 3: Khoáng vật chính của P trong tự nhiên là

A. Apatit 3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂.    

B. Apatit Ca(H₂PO₄)₂.

C. Photphorit Ca₃(PO₄)₂.

D. cả A và C.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Khoáng vật chính của P trong tự nhiên là apatit 3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂ và photphorit Ca₃(PO₄)₂

Đáp án D

Bài toán về hợp chất của photpho

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Để trung hoà hoàn toàn dung dịch thu được khi thuỷ phân 4,5375 gam một photpho trihalogenua cần dùng 55 ml dung dịch NaOH 3M. Biết rằng phản ứng thuỷ phân tạo ra hai axit, trong đó có axit H₃PO₃ là axit hai nấc. Công thức của photpho trihalogenua đó là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi x là số mol PX₃ phản ứng

Phương trình phản ứng :

            PX₃   +  3H₂O   →   H₃PO₃   +   3HX            (1)

mol:       x                 →          x      →       3x

Trung hòa X bằng NaOH => 2 muối thu được là Na₂HPO₃ và NaX

Bảo toàn nguyên tố P và X: n_Na2HPO3 = n_H3PO3 = x mol;  n_NaX = n_HX = 3x mol

Bảo toàn nguyên tố Na: n_NaOH = 2.n_Na2HPO3 + n_NaX  => 0,165 = 2x + 3x

=> x = 0,033

\( =  > {\rm{ }}{M_{PX3}} = \frac{{4,5375}}{{0,033}} = 137,5\,\)

=> X = 35,5 (Cl)

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 3,1 gam photpho bằng oxi dư rồi cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch NaOH 32%, thu được muối Na₂HPO₄. Giá trị của m là :

Hướng dẫn giải chi tiết:

n_P = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố P : n_H3PO4 = n_Na2HPO4 = n_P = 0,1 mol

Bảo toàn nguyên tố Na: n_NaOH = 2.n_Na2HPO4 = 0,2 mol

=> m_{dung dịch NaOH} = 0,2.40.100 / 32 = 25 gam

Ví dụ 3: Từ quặng photphorit, có thể điều chế axit photphoric theo sơ đồ sau :

\(Quặng   -photphorit\xrightarrow{{{t}^{0}},Si{{O}_{2}},C}P\xrightarrow{{{t}^{0}}}{{P}_{2}}{{O}_{5}}\to {{H}_{3}}P{{O}_{4}}\)

Biết hiệu suất chung của quá trình là 90%. Để điều chế được 1 tấn dung dịch H₃PO₄ 49%, cần khối lượng quặng photphorit chứa 73% Ca₃(PO₄)₂ là

Hướng dẫn giải chi tiết:

m_H3PO4 = 1.49 / 100 = 0,49 tấn

  Ca₃(PO₄)₂ → 2H₃PO₄

    310                196

 0,775 tấn    ←   0,49 tấn

=> m_{Ca3(PO4)2 thực tế dùng} = 0,775.100 / 90 = 31/36 tấn

=> m_quặng = 31/36 . 100/73 = 1,18 tấn