Question

亞磷酸（H₃PO₃）與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂HPO₃．

（1）亞磷酸是

 

元酸．
（2）PCl₃水解可制取亞磷酸，反應(yīng)的方程式是

 

．
（3）在H₃PO₃溶液中存在電離平衡：H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-．
①某溫度下，0.10mol?L^-1的H₃PO₃溶液pH=1.6，即溶液中c（H⁺）=2.5×10^-2mol?L^-1．求該溫度下，上述電離平衡的平衡常數(shù)K=

 

（只考慮H₃PO₃的第一步電離，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
②根據(jù)H₃PO₃的性質(zhì)可推測Na₂HPO₃稀溶液的pH

 

7 （填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）亞磷酸具有強還原性，可將Cu²⁺還原為金屬單質(zhì)，亞磷酸與硫酸銅溶液反應(yīng)的方程式為

 

．
（5）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如圖1：
①陰極的電極反應(yīng)為

 

．
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（6）在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T℃時發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時間t的變化關(guān)系如圖2，據(jù)圖回答下列問題：
①該化學反應(yīng)的方程式是

 

．
②第5min時，若保持容器體積2.0L不變，改變條件，平衡移動如圖2，測得第4min時的反應(yīng)溫度（T₄）與第6min時的反應(yīng)溫度（T₆）大小的關(guān)系為T₄＜T₆，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₄

 

（填“＜”、“=”或“＞”）K₆．
③若在第7min時增加D的物質(zhì)的量，A的物質(zhì)的量變化正確的是

 

（用圖中a、b、c編號回答）．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,電解原理

專題：化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）亞磷酸（H₃PO₃）與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂HPO₃，說明亞磷酸是二元酸；
（2）PCl₃水解生成亞磷酸和鹽酸；
（3）①電離平衡常數(shù)K=

c(H+)c(H2PO3-)

c(H3PO3)

；
②根據(jù)H₃PO₃的酸性強弱確定Na₂HPO₃溶液的酸堿性；
（4）亞磷酸和Cu²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞磷酸作還原劑被氧化生成磷酸，銅離子被還原生成銅，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；
（5）①陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合 生成亞磷酸；
（6）①根據(jù)各物質(zhì)的增減判斷反應(yīng)物、生成物，根據(jù)同一反應(yīng)、同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比判斷；
②根據(jù)溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動；根據(jù)平衡常數(shù)只有與溫度有關(guān)；
③增加固體的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動．

解答： 解：（1）亞磷酸（H₃PO₃）與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂HPO₃，說明亞磷酸是二元酸，故答案為：二；
（2）PCl₃水解可制取亞磷酸和鹽酸，水解方程式為：PCl₃+3H₂O?H₃PO₃+3HCl，故答案為：PCl₃+3H₂O?H₃PO₃+3HCl；
（3）①H₃PO₃ ═H⁺+H₂PO₃^-
起始濃度     0.10     0    0
反應(yīng)濃度  2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
平衡濃度0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
電離平衡常數(shù)K=

c(H+)c(H2PO3-)

c(H3PO3)

=

2.5×10-2×2.5×10-2

0.10-2.5×10-2

mol/L=8.3×10^-3mol/L，故答案為8.3×10^-3mol/L；
②H₃PO₃是弱酸，Na₂HPO₃是強堿弱酸鹽，所以其水溶液呈堿性，即pH＞7，故答案為：＞；
（4）亞磷酸和Cu²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞磷酸作還原劑被氧化生成磷酸，銅離子被還原生成銅，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式為：H₃PO₃+CuSO₄+H₂O=Cu+H₃PO₄+H₂SO₄；
故答案為：H₃PO₃+CuSO₄+H₂O=Cu+H₃PO₄+H₂SO₄；
（5）①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↑；
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；
（6）①根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)的進行，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增加，所以D是反應(yīng)物，A、B是生成物；同一反應(yīng)、同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比，0-3min時，△D=0.4mol，
△A=0.4mol，△B=0.2mol，△D：△A：△B=0.4mol：0.4mol：0.2mol=4：4：2，方程式為：2D（s）?2A（g）+B（g），
故答案為：2D（s）?2A（g）+B（g）；
②溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，第4min時的反應(yīng)溫度（T₄）與第6min時的反應(yīng)溫度（T₆）大小的關(guān)系為T₄＜T₆，平衡常數(shù)只有與溫度有關(guān)，溫度升高，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，K₄＜K₆；
故答案為：＜；
③D為固體，增加D的物質(zhì)的量，濃度不變，平衡不移動，故選：b．

點評：本題考查了化學反應(yīng)速率、平衡移動、平衡常數(shù)等概念，難度不大，涉及水解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、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．