简单磷酸盐性质的探究及解析

刘艳+黎炯+赵玉军

[摘 要]磷酸盐是很重要的化学物质，在生产、生活中都有广泛应用。简单磷酸盐是指正磷酸的各种盐：M3PO4，M2HPO4和MH2PO4（M为一价金属离子）。通过实验探究，可以得出简单磷酸盐的酸碱性、稳定性及与其他盐的反应规律，并用无机化学基本原理进行讨论、分析，以期对磷酸盐的教学提供帮助。

[关键词]简单磷酸盐；性质；实验探究；pH值

[中图分类号] O6-399 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0030-03

磷的含氧酸盐按氧化值不同可分为磷酸盐（P，Ⅴ），亚磷酸盐（P，Ⅲ）和次磷酸盐（P，Ⅰ）等，在这些含氧酸盐中，以P（Ⅴ）的含氧酸盐最重要，其又可依聚合度不同分为正、偏、聚、焦磷酸盐等。正磷酸盐属于简单磷酸盐，包括磷酸正盐（M3PO4，M为一价阳离子）、磷酸氢盐（M2HPO4）和磷酸二氢盐（MH2PO4）。

由于简单磷酸盐之间性质存在较大的差异，教学中发现，学生对两种酸式盐的性质及与正盐的区别往往存在知其然不知其所以然的现象。尤其是简单磷酸盐和酸、碱、盐的反应规律，一直以来都是磷酸盐教学及学习中的难点问题。当前，对于Na2HPO4及NaH2PO4和AgNO3反应的规律仍存在不同认识。鉴于此，本文通过对磷酸盐的酸碱性、稳定性以及磷酸盐与硝酸银、氯化钙的反应的实验探究，以检测溶液的pH值为突破口进行分析归纳和总结，得出反应规律，给出理论依据，旨在对磷酸盐的教学提供一定帮助。

一、磷酸盐的酸碱性

1.实验过程：分别量取10mL 0.1mol/L的Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4于50mL烧杯中，用pH计分别检测溶液的pH值，多次测定，记录数据（如表1）。

2.结果讨论：从表3可看出：Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4溶液与氯化钙溶液反应时，其溶液的pH值变化相较于与AgNO3溶液反应变化幅度要大一些，且实验中发现，向NaH2PO4和Na2HPO4与氯化钙反应后的溶液中加氨水会导致沉淀量明显增多，其原因：

2Na3PO4 +3CaCl2 = Ca3（PO4）2↓+6NaCl

Na3PO4溶液和氯化鈣溶液反应时，随着氯化钙溶液的加入，Na3PO4溶液的浓度减小，生成磷酸钙沉淀，而NaCl呈中性，因此，该溶液的最后pH值～7。

Na2HPO4溶液和氯化钙溶液反应时，由于CaHPO4沉淀的溶解度与Ca3（PO4）2沉淀的溶解度相差不大，当Ca2+进入溶液，将直接与 HPO42-反应生成CaHPO4沉淀，由于HPO42-可电离生成PO43-，也会有少量Ca2+和PO43-反应生成的Ca3（PO4）2沉淀，因此，最后生成的沉淀为CaHPO4沉淀和少量的Ca3（PO4）2沉淀的混合物。加氨水后，磷酸氢钙沉淀转变为磷酸钙沉淀，导致沉淀量增多。因此，Na2HPO4溶液和氯化钙溶液的反应方程式为：

Na2HPO4+CaCl2 = CaHPO4↓+2NaCl

NaH2PO4溶液和氯化钙溶液混合则没有沉淀生成，这是由于溶液中极其微量的PO43-和HPO42-均不足以生成相应的沉淀。加入氨水后，H2PO4-被中和为PO43-，所以会看到大量沉淀产生。

由上述简单磷酸盐与两种盐的反应结果可看出，反应究竟是平衡移动占主导还是直接发生复分解反应，关键要看与溶液中同时存在的几种阴离子所对应的盐的溶解度的相对大小，反应总是朝向有利于生成溶解度更小的物质。

四、结语

本文通过对磷酸盐的酸碱性、磷酸盐的稳定性以及磷酸盐和硝酸银、氯化钙反应的实验探究，初步建立了以检测溶液pH值判断反应规律的实验方法，并用有关无机化学基本原理对所得结论进行讨论、分析，有利于加深对简单磷酸盐的性质的理解。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吉林大学等校编.无机化学.武汉大学（下册）[M].北京：高等教育出版社，2003：719.

[2] 严宣申.化学实验的启示与科学思维的训练[M].北京：北京大学出版社，1993：20-22.

[责任编辑：罗 艳]