Решение:
1. Реакции взаимодействия фосфора с веществами:
- С кислородом: $$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$$
- С бромом: $$2P + 5Br_2 \rightarrow 2PBr_5$$
- С натрием: $$2P + 6Na \rightarrow 2Na_3P$$
Все реакции являются окислительно-восстановительными (о-в.р.).
2. Возможные реакции фосфорной кислоты с веществами:
- С оксидом азота (IV) $$H_3PO_4 + NO_2
rightarrow$$ Реакция не идет, так как оксид азота (IV) - кислотный оксид, а фосфорная кислота - кислота.
- С оксидом калия $$2H_3PO_4 + 3K_2O \rightarrow 2K_3PO_4 + 3H_2O$$
В ионном виде: $$6H^+ + 2PO_4^{3-} + 6K^+ + 3O^{2-} \rightarrow 6K^+ + 2PO_4^{3-} + 3H_2O$$
Сокращенное ионное уравнение: $$6H^+ + 3O^{2-} \rightarrow 3H_2O$$ или $$2H^+ + O^{2-} \rightarrow H_2O$$
- С серебром $$H_3PO_4 + Ag
rightarrow$$ Реакция не идет, так как серебро - металл, стоящий в ряду активности металлов после водорода.
- С гидроксидом натрия $$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$$
В ионном виде: $$3H^+ + PO_4^{3-} + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow 3Na^+ + PO_4^{3-} + 3H_2O$$
Сокращенное ионное уравнение: $$3H^+ + 3OH^- \rightarrow 3H_2O$$ или $$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$$
- С карбонатом калия $$2H_3PO_4 + 3K_2CO_3 \rightarrow 2K_3PO_4 + 3H_2O + 3CO_2 \uparrow$$
В ионном виде: $$6H^+ + 2PO_4^{3-} + 6K^+ + 3CO_3^{2-} \rightarrow 6K^+ + 2PO_4^{3-} + 3H_2O + 3CO_2 \uparrow$$
Сокращенное ионное уравнение: $$6H^+ + 3CO_3^{2-} \rightarrow 3H_2O + 3CO_2 \uparrow$$ или $$2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$$
- С нитратом калия $$H_3PO_4 + KNO_3
rightarrow$$ Реакция не идет, так как не образуется осадок, газ или слабый электролит.
3. Осуществление превращений:
- $$6Mg + 2P \rightarrow Mg_3P_2$$
- $$Mg_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2PH_3$$
- $$2PH_3 + 4O_2 \rightarrow P_2O_5 + 3H_2O$$
- $$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$$
- $$2H_3PO_4 + 3Li_2O \rightarrow 2Li_3PO_4 + 3H_2O$$
4. Задача:
Дано:
m(K₃PO₄) = 105 г
m(H₂SO₄) = 150 г
Найти: m(H₃PO₄) - ?
Решение:
Уравнение реакции:
$$2K_3PO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3K_2SO_4 + 2H_3PO_4$$
M(K₃PO₄) = 39 × 3 + 31 + 16 × 4 = 131 + 31 + 64 = 226 г/моль
n(K₃PO₄) = m/M = 105 г / 226 г/моль = 0.465 моль
M(H₂SO₄) = 2 × 1 + 32 + 16 × 4 = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль
n(H₂SO₄) = m/M = 150 г / 98 г/моль = 1.53 моль
По уравнению реакции:
n(H₃PO₄) = n(K₃PO₄)
M(H₃PO₄) = 1 × 3 + 31 + 16 × 4 = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль
m(H₃PO₄) = n × M = 0.465 моль × 98 г/моль = 45.57 г
Ответ: 45.57 г