Решение: Цепочка превращений фосфора
Фосфат кальция прокалили с кремнезёмом и углём. Образовавшееся простое вещество прореагировало с избытком хлора. Полученный продукт внесли в избыток раствора гидроксида калия. На образовавшийся раствор подействовали известковой водой. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри прокаливании фосфата кальция с кремнезёмом и углём восстанавливается фосфор. Образуется простое вещество фосфор.
$$2\mathrm{Ca_3(PO_4)_2}+6\mathrm{SiO_2}+10\mathrm{C}\xrightarrow{t}\mathrm{P_4}+6\mathrm{CaSiO_3}+10\mathrm{CO}$$При взаимодействии фосфора с избытком хлора образуется хлорид фосфора(V).
$$\mathrm{P_4}+10\mathrm{Cl_2}\rightarrow4\mathrm{PCl_5}$$Хлорид фосфора(V) гидролизуется в щелочной среде с образованием фосфата калия и хлорида калия.
$$\mathrm{PCl_5}+8\mathrm{KOH}\rightarrow\mathrm{K_3PO_4}+5\mathrm{KCl}+4\mathrm{H_2O}$$При добавлении известковой воды ионы кальция образуют малорастворимый фосфат кальция.
$$2\mathrm{K_3PO_4}+3\mathrm{Ca(OH)_2}\rightarrow\mathrm{Ca_3(PO_4)_2}\downarrow+6\mathrm{KOH}$$2Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C → P₄ + 6CaSiO₃ + 10CO; P₄ + 10Cl₂ → 4PCl₅; PCl₅ + 8KOH → K₃PO₄ + 5KCl + 4H₂O; 2K₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6KOH.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование хлорида фосфора(III), хотя по условию хлор взят в избытке и образуется PCl₅.
Не учитывают щелочную среду при превращении PCl₅ в K₃PO₄.
Записывают растворимый фосфат кальция вместо осадка Ca₃(PO₄)₂.
Неверно расставляют коэффициенты в реакции восстановления фосфата кальция.