磷的主要含氧酸都具有哪些重要特征？

磷的主要含氧酸都具有哪些重要特征？

磷有多种含氧酸，较重要的有以下几种：

正磷酸（H3PO4）

正磷酸简称磷酸。五氧化二磷溶于热水时生成正磷酸：
$$
P_2O_5 + 3H_2O(热) = 2H_3PO_4
$$

纯净的磷酸为无色晶体，熔点315.4K。加热磷酸时逐渐脱水生成焦磷酸、偏磷酸，因此磷酸没有自身的沸点。磷酸具有吸湿性，易溶于水，可与水以任意比相混溶。市售磷酸是黏稠的浓溶液（含量约85%），磷酸无毒，是一种无氧化性的不挥发的三元中强酸。在298K时，k1 = 7.5×10-3，k2 = 9.2×10-8，k3 = 2.2×10-13。

工业上是利用磷酸钙与硫酸进行复分解反应来制取磷酸的：
$$
Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 = 3CaSO_4 + 2H_3PO_4
$$

焦磷酸（H4P2O7）

将固体正磷酸加热到473K〜573K时，2个分子正磷酸即脱去1分子水而成焦磷酸：
$$
2H_3PO_4 = H_4P_2O_7 + H_2O
$$

焦磷酸是无色玻璃状固体，易溶于水，在冷水中会慢慢转变为正磷酸。焦磷酸是一个四元酸（291K时，K1 = 1.4×10-1，K2 = 3.2×10-2，K3 = 1.7×10-5，K4 = 6.0×10-9），酸性强于正磷酸。

偏磷酸[(HPO3)n](n = 3或4比较常见)

五氧化二磷溶于冷水时，生成偏磷酸：
$$
P_2O_5 + H_2O(冷) = 2HPO_3
$$

偏磷酸是硬而透明的玻璃物质，易溶于水，水溶液显强酸性，在溶液中它能缓慢转变为正磷酸，偏磷酸有剧毒。

常见的偏磷酸有三偏磷酸和四偏磷酸。将磷酸二氢钠加热，在673〜773K间可得到三聚偏磷酸盐：
$$
3NaH_2PO_4 = Na_3P_3O_9 + 3H_2O
$$

将磷酸二氢钠加热到673K，然后骤然冷却则得到一个长链的聚合物（格氏盐）：
$$
NaH_2PO_4 = NaPO_3 + H_2O
$$

链长约达20—100个PO3-单位。这种盐易溶于水，能配合钙、镁等离子，常用作软水剂和锅炉、管道的去垢剂。

将正磷酸加热至573K以上可生成三磷酸和四偏磷酸：

三磷酸和四偏磷酸等都是由若干个磷酸分子通过氧原子连接起来的多磷酸，多磷酸有两种：一种分子是链状的，另一种是环状的。

正磷酸、焦磷酸和偏磷酸可以用硝酸银溶液加以鉴别。正磷酸与硝酸银产生黄色沉淀，焦磷酸和偏磷酸都产生白色沉淀，但偏磷酸能使蛋白质沉淀（所以偏磷酸有毒）。

亚磷酸（H3PO3）和次磷酸（H3PO2）

三氧化二磷溶于冷水形成亚磷酸：
$$
P_4O_6 + 6H_2O(冷) = 4H_3PO_3
$$

在热水中即起强烈的歧化反应：
$$
P_4O_6 + 6H_2O(热) = 3H_3PO_4 + PH_3
$$

纯的亚磷酸是无色固体，熔点346K，易溶于水。亚磷酸是一个中强的二元酸，它的分子中有一个与P原子直接共用电子的氢原子，即，所以它不能被取代。它的电离常数：

纯亚磷酸或其浓溶液被强热时，发生歧化反应：
$$
4H_3PO_3 = 3H_3PO_4 + PH_3
$$

亚磷酸和亚磷酸盐在水溶液中都是强还原剂。

次磷酸是一个中强一元酸，它的分子中有两个与P原子直接键合的氢原子，即。在298K时，Ka = 1.0×10-2，次磷酸及其盐也是强还原剂。

本文原文来自化学自习室