Question

【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問(wèn)題:

（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，則H3PO2(aq)中離子濃度的順序?yàn)?/span>:__________。

（2）H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀，從而可用于化學(xué)鍍銀

①H3PO2中，磷元素的化合價(jià)為_____

②利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn)物為___(填化學(xué)式);

③NaHPO2為____(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯_____（“弱酸性”，“中性”或“弱堿性”).

（3）H3PO2的工業(yè)制法是將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H3PO2),后者再與H2SO4反應(yīng)。寫(xiě)出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。

（4）H3PO2也可用電滲析法制備，“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)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：___________②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因:__________

（5）磷酸(H3PO4) 在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化曲線(xiàn)如圖:

①向Na3PO4溶液中滴入稀鹽酸后，pH從10降低到5的過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為______。

②從圖中推斷NaH2PO4溶液中各種微粒濃度大小關(guān)系正確的是_______。(填選項(xiàng)字母)

A、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(H+) >c(HPO42-) >c(H3PO4)

B、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(OH-)>c(H3PO4) >c(HPO42-)

C、c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+ c(H3PO4)

D、c(Na+)= c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+ c(H3PO4)

③假設(shè)在25℃時(shí)測(cè)得0.1 mol·L-1Na3PO4溶液的pH=12，近似計(jì)算出Na3PO4第一步水解的水解常數(shù)(用Kh表示) Kh=______mol·L-1(忽略Na3PO4第二、第三步水解，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-) +1價(jià) H3PO4 正鹽 弱堿性 2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba( H2PO2)2+2PH3↑ 2H2O-4e-==O2↑+4H+ 陽(yáng)極室產(chǎn)生的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 HPO42-+ H+= H2PO4- AD 1.1×10-3mol/L

【解析】(1)因?yàn)?/span>H3PO2是一元中強(qiáng)酸，只有部分發(fā)生電離，電離方程式為H3PO2H＋＋H2PO2-，氫離子來(lái)自于酸的電離和水的電離，酸的電離抑制水的電離，故離子濃度大小關(guān)系為：c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-)；(2)①H3PO2中P元素化合價(jià)為＋1；②根據(jù)H3PO2與Ag＋反應(yīng)中兩者物質(zhì)的量之比為1∶4，4 mol Ag＋在反應(yīng)中得到4 mol e－，1 mol H3PO2則失去4 mol e－，所以P元素將顯＋5價(jià)，產(chǎn)物為H3PO4，即氧化產(chǎn)物為H3PO4；③根據(jù)H3PO2是一元中強(qiáng)酸，可以判斷NaH2PO2是正鹽，屬于弱酸強(qiáng)堿鹽，因H2PO2-水解而使溶液呈弱堿性；(3)依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式配平原則，得6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2=2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2；(4)①陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在反應(yīng)中OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑；②H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的H2PO2-穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應(yīng)：H＋＋H2PO2-=H3PO2，生成H3PO2；（5）①向Na3PO4溶液中滴入稀鹽酸后，pH從10降低到5的過(guò)程中HPO42-濃度減小、H2PO4- 濃度增大，所以發(fā)生的反應(yīng)為 HPO42-+H+═H2PO4-；②A、鈉離子不水解，濃度最大，H2PO4-電離程度大于水解程度，溶液呈酸性，電離程度和水解程度都較小，所以溶液中存在C（Na+）＞C（H2PO4-）＞C（H+）＞C（HPO42-）＞C（H3PO4），選項(xiàng)A正確；B、H2PO4-電離程度大于水解程度，所以C（HPO42-）＞C（H3PO4），選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、溶液中存在電荷守恒C（H+）+C（Na+）=C（OH-）+C（H2PO4-）+2C（HPO42-）+3C（PO43-），選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、溶液中存在物料守恒C（Na+）=C（H2PO4-）+C（HPO42-）+C（PO43-）+C（H3PO4），選項(xiàng)D正確；答案選AD；

③ PO43-（aq）+ H2O（l） HPO42- （aq）+ OH-（aq）

起始濃度（mol/L）：0.1 0 0

變化濃度（mol/L）：0.01 0.01 0.01

平衡濃度（mol/L）：0.09 0.01 0.01

Kh═==1.1×10 -3mol/L。