Question

【題目】磷酸鹽骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。醫(yī)藥工業(yè)利用共沉淀原理，通過控制Ca/P物質的量比n(Ca)/n(P)]制備相應產(chǎn)品[Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2的n(Ca)/n(P)分別為1.67和15]流程如下：

(注：Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4均難溶于水；Ca(H2PO4)2溶液pH<7)

下表為n(Ca)/n(P)=1.5時，不同pH值制得濾餅的產(chǎn)率以及分析結果：

（1）流程中強調(diào)“滴加速度100mL/45min的作用是______________________________。流程中調(diào)pH選氨水，不選生石灰或石灰乳的理由是_____________________________。

（2）從表中數(shù)據(jù)分析生成Ca3(PO4)2時，“pH=x”中的x的最佳取值為___，濾餅的化學成分Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2和CaHPO4和_____________。

（3）酸性條件下產(chǎn)率偏低的原因是________________________________________。

（4）“高溫煅燒”濾餅，化學反應方程式為___________________________________。

（5）如圖是生產(chǎn)羥基磷灰石時得到的實驗曲線，依據(jù)圖上信息計算磷的初始濃度為0.70mmol/L，pH=10.0條件下反應前10min內(nèi)磷的沉淀速率為______。

Answer 1

【答案】使反應物充分接觸 若選擇生石灰或石灰乳調(diào)節(jié)pH會改變 7.2 CaCO3 酸性條件下，容易造成鈣的流失；(或“酸性條件下，容易造成鈣磷流失

或酸性條件下，難溶產(chǎn)物易溶解轉化為易溶物質造成鈣磷流失或酸性條件下，Ca5(PO4)3OH和Ca3(PO4)2和CaHPO4等易轉化為可溶的Ca(H2PO4)2，造成鈣磷流失) 2CaHPO4+CaCO3Ca3(PO4)2+H2O+CO2↑或Ca5(PO4)3OH+CaHPO42Ca3(PO4)2+H2O 0.056mmolL-1min-1或5.6×10-5mol/(Lmin)

【解析】

（1）滴加速度較慢，可以使混合物充分接觸；根據(jù)對的影響分析；

（2）根據(jù)的值，及產(chǎn)率綜合分析；根據(jù)反應物判斷濾餅的化學成分；

（3）酸性條件下易生成可溶性的Ca（H2PO4）2；

（4）高溫下，CaHPO4與CaCO3反應生成Ca3（PO4）2；

（5）根據(jù)圖可知pH=10.0條件下，磷的沉淀率為80%，根據(jù)v=計算。

（1）滴加速度較慢，可以使混合物充分接觸，所以滴加速度100mL/45min的作用是使反應物充分接觸；流程中調(diào)pH選氨水，不選生石灰或石灰乳，是因為生石灰或石灰乳能增大鈣離子的濃度，會改變；

故答案為：使反應物充分接觸；若選擇生石灰或石灰乳調(diào)節(jié)PH會改變；

（2）當PH=7.2，=1.5時，Ca與P恰好為3：2，符合Ca3（PO4）2中Ca與P的比例，此時產(chǎn)率較高，所以選擇PH=7.2；已知反應物為（NH4）2HPO4、NH4HCO3、Ca（NO3）2，所以濾餅的化學成分為Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2、CaHPO4和CaCO3；

故答案為：7.2；CaCO3；

（3）酸性條件下易生成可溶性的Ca（H2PO4）2，造成鈣、磷的流失；

故答案為：酸性條件下，容易造成鈣的流失；

（4）高溫下，CaHPO4與CaCO3反應生成Ca3（PO4）2，其反應的方程式為：2CaHPO4+CaCO3=Ca3（PO4）2+CO2↑+H2O；

故答案為：2CaHPO4+CaCO3= Ca3（PO4）2+CO2↑+H2O；

（5）根據(jù)圖可知pH=10.0條件下，磷的沉淀率為80%，磷的初始濃度為0.70mmol/L，則反應的量為0.70mmol/L×80%=0.56mmol/L，則v===0.056mmol/（Lmin）；

故答案為：0.056mmol/（Lmin）。