Давайте разберем каждое превращение по отдельности:
**а) Фосфор → Оксид фосфора(V) → Ортофосфорная кислота → Фосфат кальция**
1. \(4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5\) (Фосфор окисляется кислородом)
Здесь фосфор меняет степень окисления от 0 до +5, это окислительно-восстановительная реакция. \( P^0 - 5e \rightarrow P^{+5}\),
\( O_2^0 + 4e \rightarrow 2O^{-2} \)
2. \(P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4\) (Оксид фосфора(V) реагирует с водой, образуя ортофосфорную кислоту).
3. \(2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O\) (Ортофосфорная кислота реагирует с гидроксидом кальция с образованием фосфата кальция)
Полное ионное уравнение: \(6H^+ + 2PO_4^{3-} + 3Ca^{2+} + 6OH^- \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O\)
Сокращенное ионное уравнение: \(3Ca^{2+} + 2PO_4^{3-} \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\)
**б) Фосфор → Фосфид магния**
\(3Mg + 2P \rightarrow Mg_3P_2\) (Фосфор реагирует с магнием)
Здесь фосфор меняет степень окисления от 0 до -3, а магний от 0 до +2, это окислительно-восстановительная реакция.
\( P^0 + 3e \rightarrow P^{-3} \),
\(Mg^0 - 2e \rightarrow Mg^{+2} \)
**в) Ортофосфорная кислота → Фосфат калия → Гидрофосфат калия → Дигидрофосфат калия**
1. \(H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O\) (Реакция ортофосфорной кислоты с гидроксидом калия)
Полное ионное уравнение: \( 3H^+ + PO_4^{3-} + 3K^+ + 3OH^- \rightarrow 3K^+ + PO_4^{3-} + 3H_2O \)
Сокращенное ионное уравнение: \( H^+ + OH^- \rightarrow H_2O \)
2. \(K_3PO_4 + H_3PO_4 \rightarrow 2K_2HPO_4 + H_2O\) (Фосфат калия реагирует с ортофосфорной кислотой, образуя гидрофосфат калия)
Полное ионное уравнение: \( 2K^+ + PO_4^{3-} + 2H^+ + HPO_4^{2-} \rightarrow 2K^+ + 2HPO_4^{2-} + H_2O \)
Сокращенное ионное уравнение: \( PO_4^{3-} + 2H^+ \rightarrow HPO_4^{2-} + H_2O \)
3. \(K_2HPO_4 + H_3PO_4 \rightarrow 2KH_2PO_4\) (Гидрофосфат калия реагирует с ортофосфорной кислотой, образуя дигидрофосфат калия)
Полное ионное уравнение: \( 2K^+ + HPO_4^{2-} + 2H^+ + HPO_4^{2-} \rightarrow 2K^+ + 2H_2PO_4^- \)
Сокращенное ионное уравнение: \( HPO_4^{2-} + H^+ \rightarrow H_2PO_4^- \)
**г) Ортофосфорная кислота → Дифосфорная кислота → Метафосфорная кислота**
1. \(2H_3PO_4 \xrightarrow{t} H_4P_2O_7 + H_2O\) (Из ортофосфорной кислоты при нагревании образуется дифосфорная кислота)
2. \(H_4P_2O_7 \xrightarrow{t} 2HPO_3 + H_2O\) (Из дифосфорной кислоты при нагревании образуется метафосфорная кислота)
**д) Фосфор → Фосфид лития → Фосфин → Иодид фосфония**
1. \(6Li + 2P \rightarrow 2Li_3P\) (Фосфор реагирует с литием)
Здесь фосфор меняет степень окисления от 0 до -3, а литий от 0 до +1, это окислительно-восстановительная реакция.
\(P^0 + 3e \rightarrow P^{-3} \),
\(Li^0 - e \rightarrow Li^+ \)
2. \(Li_3P + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3LiOH\) (Фосфид лития гидролизуется до фосфина и гидроксида лития)
3. \(PH_3 + HI \rightarrow PH_4I\) (Фосфин реагирует с йодоводородом, образуя иодид фосфония)
**Развернутый ответ:**
В данной задаче представлены различные химические превращения, начиная с фосфора. Были составлены уравнения реакций для каждого этапа превращений, включая окислительно-восстановительные и реакции ионного обмена. В окислительно-восстановительных реакциях указаны изменения степеней окисления атомов и электронные балансы. Для реакций ионного обмена были написаны полные и сокращенные ионные уравнения.