《2025年新坐标同步练习高中化学选择性必修第一册人教版青海专版》

5. 牙齿表面覆盖的牙釉质是人体最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,牙釉质的主要成分为羟基磷灰石[$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH$],龋齿是有机酸使牙齿中的羟基磷灰石溶解造成的。氟化物中的$F^{-}$会将羟基磷灰石转化为氟磷灰石[$Ca_{5}(PO_{4})_{3}F$],后者更能抵抗酸的腐蚀。

(1) 将羟基磷灰石转化为氟磷灰石的过程用离子方程式表示：$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH + F^{-}=Ca_{5}(PO_{4})_{3}F+OH^{-}$
(2) 已知羟基磷灰石、氟磷灰石的$K_{sp}分别是6.8×10^{-37}和1.0×10^{-60}$,则上述离子方程式的平衡常数K = $6.8×10^{23}$(保留两位有效数字)。
(3) 下列有关含氟牙膏的使用说法正确的是AB。
A. 使用含氟牙膏能预防龋齿的形成
B. 氟离子的碱性比氢氧根离子弱,更不易与酸反应,从而使牙齿有较强的抗酸能力
C. 氟对人体多多益善,长期大剂量使用有利于人体健康

答案： 1. （1）
解：根据原子守恒和电荷守恒，羟基磷灰石$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH$与$F^{-}$反应转化为氟磷灰石$Ca_{5}(PO_{4})_{3}F$和$OH^{-}$，离子方程式为$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH + F^{-}=Ca_{5}(PO_{4})_{3}F+OH^{-}$。
2. （2）
解：对于反应$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH + F^{-}=Ca_{5}(PO_{4})_{3}F+OH^{-}$，平衡常数$K=\frac{c(OH^{-})}{c(F^{-})}$。
由$K_{sp}[Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH]=c^{5}(Ca^{2 + })c^{3}(PO_{4}^{3 - })c(OH^{-})$，$K_{sp}[Ca_{5}(PO_{4})_{3}F]=c^{5}(Ca^{2 + })c^{3}(PO_{4}^{3 - })c(F^{-})$。
则$K = \frac{K_{sp}[Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH]}{K_{sp}[Ca_{5}(PO_{4})_{3}F]}=\frac{6.8×10^{-37}}{1.0×10^{-60}} = 6.8×10^{23}$。
3. （3）
A. 因为氟化物中的$F^{-}$会将羟基磷灰石转化为更能抵抗酸腐蚀的氟磷灰石，所以使用含氟牙膏能预防龋齿的形成，A正确。
B. $F^{-}$的碱性比$OH^{-}$弱，更不易与酸反应，从而使牙齿有较强的抗酸能力，B正确。
C. 氟对人体不是多多益善，长期大剂量使用会引起氟斑牙和氟骨病等，不利于人体健康，C错误。
答案：AB。
综上，（1）$Ca_{5}(PO_{4})_{3}OH + F^{-}=Ca_{5}(PO_{4})_{3}F+OH^{-}$；（2）$6.8×10^{23}$；（3）AB。