Question

磷酸鹽骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。醫藥工業利用共沉淀原理，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(H₂ PO₄)₂溶液pH<7)
下表為n(Ca)/n(P)=1.5時，不同pH值制得濾餅的產率以及分析結果：

（1）流程中強調“滴加速度100mL/45min的作用是                              。流程中調pH選氨水，不選生石灰或石灰乳的理由是                             。
（2）從表中數據分析生成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）如圖是生產羥基磷灰石時得到的實驗曲線，依據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內磷的沉淀速率為      。

Answer 1

（1）使反應物充分接觸(2分)  若選擇生石灰或石灰乳調節pH會改變n(Ca)/n(P)(2分)
（2）7.2(2分)   CaCO₃(2分)
（3）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”) (2分)
（4）2 CaHPO₄+CaCO₃ Ca₃(PO₄)₂+H₂O+CO₂↑ 或Ca₅(PO₄)₃OH+CaHPO₄2 Ca₃(PO₄)₂+H₂O(2分)
（5）0.056mmol?L^—1?min^—1或5.6×10^—5mol/(L?min)等合理表述(3分)

解析試題分析：（1）強力攪拌是為了溶液混合均勻，滴加速度也是為了使使反應物充分接觸；氨水既不含鈣，也不含磷，不會會改變n(Ca)/n(P)；含鈣生石灰、石灰乳調節pH時能改變n(Ca)/n(P)；（2）n(Ca)/n(P)=1.50時，pH=7.2；堿性條件下NH₄HCO₃電離出的CO₃^2—與Ca²⁺反應，生成CaCO₃沉淀；（3）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；（4）2 CaHPO₄+CaCO₃ Ca₃(PO₄)₂+H₂O+CO₂↑ 或Ca₅(PO₄)₃OH+CaHPO₄2 Ca₃(PO₄)₂+H₂O；（5）讀圖可知，pH=10.0、前10min內△c=0.70mmol/L×80%=5.6×10^—4mol/L，由△c/△t可知，v=5.6×10^—5mol/(L?min)。
考點：考查制備物質的化工流程等相關知識。