磷酸物理性質(zhì)

熔點(diǎn)：42℃

沸點(diǎn)：261℃（分解，磷酸受熱逐漸脫水，因此沒有自身的沸點(diǎn)）

市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶，則形成半水合物2H3PO4·H2O（熔點(diǎn)302.3K）。

正磷酸是由一個(gè)單一的磷氧四面體構(gòu)成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的，3個(gè)雜化軌道與氧原子間形成3個(gè)σ鍵，另一個(gè)P—O鍵是由一個(gè)從磷到氧的σ配鍵和兩個(gè)由氧到磷的d-pπ鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對(duì)孤對(duì)電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對(duì)孤對(duì)電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級(jí)比氧原子的2p能級(jí)能量高很多，組成的分子軌道不是很有效的，所以P—O鍵從數(shù)目上來(lái)看是三重鍵，但從鍵能和鍵長(zhǎng)來(lái)看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在，這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。

磷酸是三元中強(qiáng)酸，分三步電離，不易揮發(fā)，不易分解，幾乎沒有氧化性。具有酸的通性。

pKa1：2.12

pKa2：7.21

pKa3：12.67

（1）濃磷酸可以和氯化鈉共熱生成氯化氫氣體（與碘化鉀、溴化鈉等也有類似反應(yīng)），屬于弱酸制強(qiáng)酸：

NaCl + H3PO4(濃) ==△== NaH2PO4?+ HCl↑

原理：難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸

（2）磷酸根離子具有很強(qiáng)的配合能力，能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。如Fe3+與PO43-可以生成無(wú)色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-，利用這一性質(zhì)，分析化學(xué)上常用PO43-掩蔽Fe3+離子，濃磷酸能溶解鎢、鋯、硅、硅化鐵等，并與他們形成配合物。

（3）磷酸受強(qiáng)熱時(shí)脫水，依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是鏈狀結(jié)構(gòu)，多聚的偏磷酸是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

2H3PO4?==473-573K== H4P2O7?+ H2O

3H3PO4?==573K以上== H5P3O10?+ 2H2O

4H3PO4?==高溫== (HPO3)4?+ 4H2O

（4）需要特別注意的是，濃熱的磷酸能腐蝕二氧化硅，生成雜多酸。但由于反應(yīng)原理過(guò)于復(fù)雜，因此中學(xué)課程將其簡(jiǎn)化為氫氟酸是唯一能與二氧化硅反應(yīng)的酸。濃熱磷酸還能分解絕大部分礦物，如鉻鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等。

酸根離子

鹽類

磷酸鹽有三類：正鹽（含PO43－），酸式鹽磷酸一氫鹽（含HPO42－）和磷酸二氫鹽（含H2PO4－）。

三類鹽之間的關(guān)系為：

（1）溶解性

正鹽和一氫鹽：除鉀、鈉、銨等少數(shù)鹽外，其余都難溶于水，但能溶于強(qiáng)酸。

二氫鹽：都易溶于水。

（2）相互轉(zhuǎn)化

向磷酸中滴加堿液，隨著堿液的增多，先后生成磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、磷酸鹽。

向磷酸鹽溶液中滴加強(qiáng)酸，隨著酸的增多，先后生成磷酸一氫鹽、磷酸二氫鹽、磷酸。

（3）離子共存的問(wèn)題

①H2PO4－、 HPO42－、PO43－與H+不能共存。

②H2PO4－、HPO42－與OH－不能共存。

③H2PO4－與PO43－不能共存（化合生成HPO42-）。

④H2PO4－與HPO42－可共存，HPO42－和PO43－可共存。

檢驗(yàn)

磷酸鹽與過(guò)量鉬酸銨在濃硝酸溶液中反應(yīng)有淡黃色磷鉬酸銨晶體析出，這是鑒定磷酸根離子的特征反應(yīng)：

PO43-?+ 12MoO42-?+ 3NH4+?+ 24H+?==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O

磷酸無(wú)強(qiáng)氧化性，無(wú)強(qiáng)腐蝕性，屬于中強(qiáng)酸，屬低毒類，有刺激性。

LD50：1530mg/kg（大鼠經(jīng)口）；2740mg/kg（兔經(jīng)皮）

刺激性：兔經(jīng)皮595mg/24小時(shí)，嚴(yán)重刺激；兔眼119mg嚴(yán)重刺激。

接觸時(shí)注意防止入眼，防止接觸皮膚，防止入口即可。

遇H發(fā)孔劑可燃； 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。

磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮；對(duì)皮膚有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用，可引起皮膚炎癥性疾患；能造成全身中毒現(xiàn)象。

空氣中最高容許濃度為1mg/m3。生產(chǎn)人員工作時(shí)應(yīng)穿戴防護(hù)用具，如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長(zhǎng)筒膠靴。注意保護(hù)呼吸器官和皮膚，如不慎濺到皮膚，應(yīng)立即用大量清水沖洗，把磷酸洗凈后，一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹患處，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即送醫(yī)院診治。

GB 3149—92方法

混合指示劑 取0.1%百里酚藍(lán)溶液3份(V)和0.1%酚酞溶液2份(V)，混合均勻。

1、重量法

亦稱仲裁法，取試樣5g(稱準(zhǔn)至0.0002g)放于100ml燒杯中，加10ml鹽酸，蓋上表面皿，煮沸10min，冷卻后轉(zhuǎn)入500ml容量瓶中，加10ml鹽酸，用水定容后，搖勻。取該溶液50ml放于500ml容量瓶中，再用水定容后，搖勻，是為試樣液。取試樣液20ml放于400ml燒杯中，用水稀釋至100ml，加喹鉬檸酮試液(TS-202)50ml，蓋上表面皿，在電熱板上加熱至杯內(nèi)溫度達(dá)75℃±5℃，保持半分鐘或在水浴中保溫至溶液分層(不能用明火加熱，不論在加試劑或加熱時(shí)都不能攪拌混勻，以免形成塊狀物)，冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)3～4次。用預(yù)先在175～185℃(或240～260℃)恒重的4號(hào)玻璃坩堝過(guò)濾，先將上層清液過(guò)濾，沉淀用傾瀉法洗滌3～4次，每次約用水20ml，洗液通過(guò)坩堝過(guò)濾，然后將沉淀轉(zhuǎn)到玻璃坩堝中，繼續(xù)用水洗滌5～6次，置坩堝于175～185℃：烘箱中烘45min(或240～260℃烘箱中烘15min)，玻璃坩堝于干燥器中冷卻至室溫稱重。同測(cè)定手續(xù)，進(jìn)行空白試驗(yàn)。

磷酸含量按下式計(jì)算：

H3PO4(%)=0.04428×(G2-G1)/G×50/500×20/500×100式中G一所取試樣量，g

G2——測(cè)定樣品時(shí)所得的沉淀量，g；

G1——空白測(cè)得的沉淀重量，g；

0.04428——每克磷鉬酸喹啉相當(dāng)于磷酸的質(zhì)量，g。

2、容量法

按上述重量法測(cè)定手續(xù)進(jìn)行至“冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)3～4次”，以下操作按下述測(cè)定手續(xù)進(jìn)行。用鋪有濾紙、脫脂棉或紙漿的過(guò)濾器過(guò)濾，先將上層清液過(guò)濾，沉淀用傾瀉法洗滌3～4次，每次約用水25～30ml，然后將沉淀轉(zhuǎn)到過(guò)濾器上，繼續(xù)用水洗滌至無(wú)酸性(取約20ml洗出液，加一滴混合指示劑和1滴0. 25mol/L的氫氧化鈉液，所呈顏色與處理同體積水所呈的顏色相近為止)。將沉淀轉(zhuǎn)入原燒杯中，加不含二氧化碳的水100ml，攪勻沉淀，約加0.5ml/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液10ml，充分?jǐn)嚢柚脸恋砣芙?，?滴混合指示劑，用0.25mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，溶液由紫色變?yōu)槲ⅫS色時(shí)為終點(diǎn)。

用同樣測(cè)定手續(xù)，進(jìn)行空白試驗(yàn)。

磷酸含量按下式計(jì)算：

H3PO4(%)=c(V1-VV2)×0.003769/G×50/500×20/500×100

式中c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；

V1——試樣所耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；

V2——試樣所耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；

V——在空白試驗(yàn)中，1m1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)臍溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml；

0.003769——毫摩爾磷酸的質(zhì)量，g；

G一所取試樣量，g。

本方法平行測(cè)定時(shí)允許誤差在0～2%以內(nèi)。

FAO/WHO滴定法 取試樣1.00g放入一具玻塞燒瓶中，加水約100ml，再加百里酚酞試液(TS-248)0.5ml，用1mol/L氫氧化鈉液滴定，每ml相當(dāng)于H3PO40.049g。