Т е м а XIII

ФОСФОР

1. Чем по строению внешнего энергетического уровня атом фосфора отличается от атома азота? Каковы возможные значения валентности и степеней окисления атомов фосфора в его соединениях? В виде каких веществ фосфор встречается в природе? Какие из них входят в состав живых организмов?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия фосфина с концентрированной азотной кислотой; с иодоводородом; с перманганатом калия в присутствии серной кислоты.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

P₂O₅ → PH₃ → H₄P₂O₇ → H₃PO₄ → P₄ → Ba(H₂PO₂)₂.

2. Рассмотрите строение аллотропных модификаций фосфора и различия в их физических и химических свойствах, в физиологическом действии. Как в промышленности получают фосфор? Как осуществляются превращения белого фосфора в красный и обратно? Какое свойство красного фосфора лежит в основе его использования в производстве спичек?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия фосфора с хлором в водном растворе; с бертоллетовой солью; с концентрированной серной кислотой при нагревании.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Mg₃P₂ → P₄O₆ → H₃PO₄ → P₄O₁₀ → Р₄ → PH₄I.

3. Как изменяются основные и восстановительные свойства водородных соединений в ряду PH₃ ― AsH₃ ― SbH₃ ― BiH₃? Ответ подтвердите уравнениями реакций, иллюстрирующими эти свойства. Как получают указанные соединения?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия белого фосфора с сульфатом меди(II) в водном растворе; с дихроматом натрия в присутствии серной кислоты; с гидроксидом калия в водном растворе при нагревании.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

POCl₃ → H₃PO₄ → Р₄О₆ → BaHPO₄ → P₄ → KH₂PO₂.

4. Изобразите графические формулы молекул фосфорной, дифосфорной и трифосфорной кислот. Чему равны валентность и степени окисления атомов фосфора в них? Какие соли образуются при взаимодействии данных кислот с избытком гидроксида калия? В состав каких биологически активных веществ входят анионы указанных кислот?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия оксида фосфора(III) c водой при охлаждении и при нагревании; с гидроксидом калия в охлажденном растворе; с концентрированной азотной кислотой.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Ca₃P₂ → P₂O₅ → PH₃ → Ca(H₂PO₄)₂ → Ca₃(PO₄)₂ → P₄.

5. Изобразите графическую формулу молекулы фосфина. Сравните термическую устойчивость, основные и восстановительные свойства фосфина с аналогичными свойствами аммиака; термическую устойчивость однотипных солей аммония и фосфония. Где в природе образуется смесь фосфина и дифосфина?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия хлорида фосфора(V) с водой; с оксидом фосфора(V); с хлоридом аммония при нагревании.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

НPO₃ → NaH₂PO₄ → Р₄О₆ → H₃PO₄ → (CaOH)₃PO₄ → CaHPO₄.

6. Изобразите графическую формулу молекулы оксида фосфора(III). Каковы продукты взаимодействия этого оксида с водой при охлаждении и при нагревании? Как его получают в промышленности?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия ортофосфата гидроксокальция с ортофосфорной кислотой (в избытке); фосфора с концентрированной азотной кислотой; фосфина с нитратом серебра в растворе.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

PCl₅ → H₃PO₄ → CaНPO₄ → P₄ → H₃PO₂ → H₃PO₄.

7. Изобразите графическую формулу молекулы оксида фосфора(V). Каковы химические свойства этого оксида? Какие кислоты образуются при его гидратации? Как получают оксид фосфора(V) в промышленности и где он находит практическое применение?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия дифосфорной кислоты с водой; фосфина с концентрированной азотной кислотой; термического разложения гидрофосфата аммония.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Ca₂P₂O₇ → P₄ → Ba₃P₂ → PH₃ → H₃PO₄ → (CaOH)₃PO₄.

8. Как изменяются кислотные и окислительные свойства высших оксидов в ряду P₂O₅ ― As₂O₅ ― Sb₂O₅? Ответ подтвердите уравнениями реакций. Какие вещества образуются при взаимодействии указанных оксидов с избытком раствора NaOH?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия белого фосфора с раствором гидроксида бария при нагревании; оксида фосфора(III) с водой при охлаждении; фосфористой кислоты с хлором в водном растворе.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Ca(PO₃)₂ → H₃PO₄ → P₄ → PH₃ → (CaOH)₃PO₄ → Ca₃P₂.

9. Изобразите графические формулы фосфори­стой и фосфорноватистой кислот. Чему равны валентность и степени окисления атомов фосфора в них? Какие соли образуются при взаимодействии указанных кислот с гидроксидом калия (в избытке)? Чем это можно объяснить? Как получают данные кислоты?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия гипофосфита калия с сульфатом ниекля(II) в водном растворе; оксида фосфора(III) с водой при нагревании; фосфина с хлорной кислотой.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

H₃PO₄ → P₄ → PH₄I → Ba(H₂PO₄)₂ → P₂O₅ → Ba(H₂PO₂)₂.

0. Перечислите важнейшие фосфорсодержащие удобрения и напишите уравнения реакций, использующихся для их получения. Как в агрохимии принято выражать содержание фосфора в этих удобрениях? В каком из них массовая доля оксида фосфора(V) максимальна?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия оксида фосфора(V) с концентрированной серной кислотой; белого фосфора с гидроксидом натрия в водном растворе при нагревании; ортофосфорной кислоты с аммиаком.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Li₃P → H₃PO₄ → P₄O₆→ PH₄I → P₄O₁₀ → Mg₃P₂.