单质磷的制备

1. 工业制法:

    工业上单质磷是通过磷酸钙矿、砂子和炭粉在电炉中加热到1773K而制得:

          2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C6CaSiO3 + 10CO↑+ P4

    将生成的磷蒸气和CO通过冷水,便得到固体白磷。

 

磷化氢(膦)的制备

    有多种方法可以制备PH3
 ⑴  磷化钙的水解

          Ca3P2 + 6H2O3Ca(OH)2 + 2PH3

 ⑵  碘化磷同碱的反应

          PH4I + NaOHNaI + H2O + PH3

 ⑶  单质磷和氢气的气相反应

          P4(g) + 6H2(g)4PH3(g)

 ⑷  白磷同沸热的碱溶液作用

          P4(s) + OH- + 3H2O3H2PO2- + PH3

 

 

磷的卤化物的制备

    磷的卤化物有两种类型PX3和PX5,除PF3外,磷的卤化物都能由元素直接化合。但PI5至今尚未制得。
    卤化物中以三氯化磷和五氯化磷为最重要。将干燥的氯气通入熔化的磷中,可制得无色液态的三氯化磷:

          P4 + 6Cl24PCl3

    过量的氯气与三氯化磷反应可制得白色固态的五氯化磷:

          PCl3 + Cl2PCl5

 

磷的氧化物的制备

    常见磷的氧化物是P4O6和P4O10两种。当磷在空气不足条件中燃烧时,生成P4O6;在过量的空气中燃烧就可得到P4O10
          P4 + 3O2(不足)P4O6
          
P4 + 5O2(过量)P4O10

 

次磷酸(H3PO2)的制备

    将白磷溶于热的氢氧化钡溶液,可以得到次磷酸钡,用硫酸使钡离子生成沉淀,就得到自由状态的次磷酸。

          2P4 + 3Ba(OH)2 + 6H2O3Ba(H2PO2)2 + 2PH3

          Ba(H2PO2)2 + H2SO42H3PO2 + BaSO4

 

 

亚磷酸(H3PO3)的制备

    P4O6与冷水作用或PCl3水解都能产生亚磷酸。

          P4O6 + 6H2O4H3PO4
          
PCl3 + 3H2OH3PO3 + 3HCl

 

 

磷酸(H3PO4)的制备

1. 实验室制法:
    实验室制备磷酸的方法是30%的HNO3和白磷作用生成纯H3PO4溶液:

          3P + 5HNO3 + 2H2O3H3PO4 + 5NO

2. 工业制备:
    工业上生产的磷酸是用硫酸和磷酸钙相作用而制得:

          Ca3(PO4)2 + 3H2SO43CaSO4 + 2H3PO4

 

焦磷酸(H4P2O7)的制备

    用H2S处理焦磷酸铜在水中的悬浮液,滤去硫化铜,然后将滤液蒸发结晶就可得到晶状的焦磷酸。
          Cu2(P2O7) + 2H2S2CuS↓ + H4P2O7
    磷酸经475~573K强热脱水后,也可制得焦磷酸。
          2H3PO4H4P2O7 + H2O

 

偏磷酸((HPO3)x)的制备

    磷酸加热至673K以上得到偏磷酸(HPO3)x:

          xH3PO4(HPO3)x + xH2O