Question

次磷酸（H₃PO₂）也是一種中強(qiáng)酸，具有強(qiáng)還原性，與足量NaOH反應(yīng)生成NaH₂PO₂．H₃PO₂可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)）：
①寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)式：

 

．
②分析制備過(guò)程中陽(yáng)極室溶液的濃度變化（填“變大”、“變小”或“不變”）

 

，
H₂PO₂^-在溶液中的流向

 

．
每生成2mol H₃PO₂，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

 

．
③若撤去上述裝置中陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，將兩室合并，用H₃PO₂稀溶液代替稀硫酸，也可制得H₃PO₂，其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專(zhuān)題：

分析：①根據(jù)陰極中陽(yáng)離子為鈉離子和氫離子，判斷放電能力強(qiáng)弱，然后寫(xiě)出陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式；
②根據(jù)圖示“四室電滲析法”工作原理分析濃度變化，離子移動(dòng)和電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
③根據(jù)H₃PO₂及NaH₂PO₂均容易被氧化分析該裝置缺點(diǎn)．

解答： 解：①陰極中陽(yáng)離子為鈉離子和氫離子，氫離子得電子能力強(qiáng)，在陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
①由于陽(yáng)極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H₂PO₂^-，其中放電能力最強(qiáng)的是氫氧根離子，則陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，水減少，所以陽(yáng)極室溶液濃度增大；H₂PO₂^-為陰離子，只能通過(guò)陰膜即流向產(chǎn)品室；陽(yáng)極室的H⁺穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂，H₂PO₃^-+H⁺=H₃PO₃，轉(zhuǎn)移電子數(shù)和生成氫離子數(shù)相等，故每生成2mol H₃PO₂，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2N_A；故答案為：變大；產(chǎn)品室；2N_A；
③將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣會(huì)把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產(chǎn)品中混有PO₄^3-，
故答案為：陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣會(huì)把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產(chǎn)品中混有PO₄^3-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鹽的水解原理、電解原理、弱電解質(zhì)的電離、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)，題目難度較大，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況．