Question

已知：Cu（OH）₂是二元弱堿；亞磷酸（H₃PO₃）是二元弱酸，與NaOH溶液反應(yīng)，生成Na₂HPO₃．
（1）在銅鹽溶液中Cu²⁺發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式為

 

，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

；（已知：25℃時，K_sp[Cu（OH）₂]=2.0×10^-20mol³?L^-3）
（2）根據(jù)H₃PO₃的性質(zhì)可推測Na₂HPO₃稀溶液的pH

 

7（填“＞”“＜”或“=”）．常溫下，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，溶液中各種離子濃度由大到小的順序是

 

；
（3）電解Na₂HPO₃溶液可得到亞磷酸，裝置如圖（說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過）
①陽極的電極反應(yīng)式為

 

．
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）銅離子水解生成氫氧化銅和氫離子，依據(jù)沉淀溶度積常數(shù)和溶液中離子積常數(shù)計算；
（2）根據(jù)H₃PO₃的酸性強弱確定Na₂HPO₃溶液的酸堿性；氫氧化鈉滴入到磷酸反應(yīng)按照1：2反應(yīng)依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物判斷離子濃度大小；
（3）陽極上是氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合 生成亞磷酸．

解答：解：（1）銅離子水解離子反應(yīng)為Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，Ksp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=2.0×10^-20mol³?L^-3，則K=

c2(H+)

c(Cu2+)

=

c2(H+)×c2(OH-)

c(Cu2+)×c2(OH-)

=

Kw2

Ksp

=

(10-14)2

2.0×10-20

=5×10^-9，
故答案為：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；5×10^-9；
（2）H₃PO₃是弱酸，Na₂HPO₃是強堿弱酸鹽，所以其水溶液呈堿性，即pH＞7，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，反應(yīng)生成Na₂HPO₃，溶液水解顯堿性，溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺），故答案為：＞；c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺）；
（3））①陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應(yīng)離子方程式為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃，故答案為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃．

點評：本題涉及水解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、離子濃度大小比較，電極反應(yīng)式的書寫等知識點，電極反應(yīng)式的書寫、有關(guān)平衡常數(shù)的計算是高考熱點，應(yīng)重點掌握．