Ca
10(PO
4)
6(OH)
2(羟基磷酸钙,简写HAP)是一种新型的环境功能矿物材料,可用于除去水体中的F
-、Cd
2+、Pb
2+ 及Cu
2+等。
(1)制备HAP的步骤如下:分别配制250mL浓度均为0.5 mol·L
-1的Ca(NO
3)
2溶液和(NH
4)
2HPO
4溶液(pH约为8),按n(Ca)/n(P)=1.67分别量取相应体积的溶液,加热至50℃,不断搅拌下,按特定的方式加料,强力搅拌1h,再经后续处理得到产品。
①特定的加料方式是__________ (填序号)。
a.将Ca(NO
3)
2溶液逐滴滴入(NH
4)
2HPO
4溶液中, 再用氨水调节pH至10.5
b.将(NH
4)
2HPO
4溶液逐滴滴入Ca(NO
3)
2溶液中,再用氨水调节pH至10.5
c.将(NH
4)
2HPO
4溶液和氨水混合并调节pH至10.5,再滴入Ca(NO
3)
2溶液
②反应生成Ca
10(PO
4)
6(OH)
2的离子方程式为__________。
(2)HAP脱除F-的操作是:在聚四氟乙烯烧杯中加入50mL 10mg·L
-1NaF溶液和0.15gCa
10(PO
4)
6(OH)
2,在恒温下振荡,每隔1h测定一次溶液中F
-浓度,直至达到吸附平衡。
①实验中“烧杯”材质用“聚四氟乙烯”塑料而不用玻璃,其原因是__________。
②除氟反应形式之一是: Ca
10(PO
4)
6(OH)
2+20F
-
10CaF
2+6PO
43-+2OH
-,该反应的平衡常数K=__________[用K
sp(CaF
2)和K
sp(HAP)表示]。
(3)HAP脱除Pb(Ⅱ)包括物理吸附和溶解-沉淀吸附。物理吸附时,HAP的特定位可吸附溶液中某些阳离子;溶解-沉淀吸附的机理为:
Ca
10(PO
4)
6(OH)
2(s)+2H
+(aq)

10Ca
2+(aq)+6PO
43-(aq)+2H
2O(l)(溶解)
10Pb
2+(aq)+6PO
43-(aq)+2H
2O(l)

Pb
10(PO
4)
6(OH)
2(s)+2H
+(aq)(沉淀)
已知Pb(Ⅱ)的分布分数如图-1所示;一定条件下HAP对Pb(1)平衡吸附量与pH的关系如图-2所示。

①能使甲基橙显红色的Pb(Ⅱ)溶液中滴入少量NaOH至溶液呈中性,该过程中主要反应的离子方程式为__________。
②当pH<3.0时,pH越小HAP对Pb(Ⅱ)平衡吸附量稍减小,其原因是__________。
③当pH> 7.0时,生成的沉淀为__________(填化学式);此时pH越大HAP对Pb(Ⅱ)平衡吸附量越小,其原因是__________。