Question

【題目】磷及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的用途。回答下列問(wèn)題：

(1）已知磷酸（）分子中的三個(gè)氫原子都可以與重水分子（D2O）中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸（H3PO2）也可與D2O進(jìn)行氫交換，但次磷酸鈉（NaH2PO2) 卻不能與D2O發(fā)生氫交換。則H3PO2是（填“一元”“二元”或“三元”）酸，其分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______（填字母）。

（2）H3PO2具有較強(qiáng)的還原性，可以通過(guò)電解的方法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)）。

①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________。

②II 膜為___________（填“陰離子交換膜”或“陽(yáng)離子交換膜”）。

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，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)品室之間的交換膜，從而合并陽(yáng)極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有______雜質(zhì)。

Answer 1

【答案】（1）一元；B；

（2）①4OH--4e-＝O2↑+2H2O；②陰離子交換膜；③H3PO4(或其他合理答案)

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意可知只有羥基H原子可以發(fā)生H交換。次磷酸（H3PO2）可跟D2O進(jìn)行氫交換，但次磷酸鈉（NaH2PO2）卻不能跟D2O發(fā)生氫交換，說(shuō)明在H3PO2的分子中只有1個(gè)羥基H原子，即為一元弱酸，所以H3PO2的分子結(jié)構(gòu)是，答案選B。

（2）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：4OH--4e-＝O2↑+2H2O；

②產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因是因?yàn)椋宏?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，所以II 膜為陰離子交換膜；

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，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PO43-，產(chǎn)品中混有H3PO4。