Question

【題目】（16分）磷的單質及其化合物在生產、生活中有著重要的用途。回答下列問題：

（1）直鏈低聚磷酸鹽的化學式可表示為M(n+2)PnOx(M為+1價金屬離子)，則x= （用n表示）。

（2）H3PO2及NaH2PO2具有較強還原性，均可將溶液中的銀離子還原為銀單質，從而可用于化學鍍銀。

①H3PO2是一元弱酸，寫出其電離方程式： 。NaH2PO2水溶液顯_________(填“酸性”、“中性”、或者“堿性”)。

②H3PO2中，磷元素的化合價為_____，在堿性條件下，次磷酸鹽可用于化學鍍銀，配平反應的離子方程式： + Ag+ + + Ag↓ + 。

（3）H3PO2可以通過電解的方法制備。工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：

①寫出陽極的電極反應式___________；

②分析產品室可得到H3PO2的原因___________；

③得到1 mol H3PO2的同時，陰極室制得NaOH質量為________g。

（4）含磷（主要為H3PO4、磷酸鹽等）廢水需加入生石灰調節pH將磷元素轉化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。若處理后的廢水中c(PO43)=4×107 mol·L1，則溶液中c(Ca2+)= mol·L1。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×1029）

Answer 1

【答案】除標注外，其余每空均2分

（1）3n+1

（2）①H3PO2H++ 堿性（1分）

②+1（1分） 1 4 6OH 1 4 4H2O

（3）①4OH4eO2↑+2H2O

②陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室，原料室的穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H3PO2

③40

（4）5×106

【解析】

試題分析：

（1）根據正負化合價代數和為0可得結果；

（2）①H3PO2是一元弱酸，溶液中部分電離出氫離子，所以其電離方程式為H3PO2+H+；由于H3PO2是一元弱酸，所以NaH2PO2為一元強堿和一元弱酸形成的正鹽，所以該鹽溶液由于H2PO2發生水解呈堿性。

②H3PO2中，元素正負化合價為0，其中氫元素為+1價，氧元素為2價，則P元素的化合價為+1價；該反應是氧化還原反應，同時也是離子反應，根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得反應的方程式是：+4Ag++6OH+4Ag↓+4H2O。

（3）①由于陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H2PO2，其中放電能力最強的是氫氧根離子，則陽極發生的電極反應為：4OH4eO2↑+2H2O；

②產品室可得到H3PO2的原因是因為：陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室，原料室的穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H3PO2，即+H+H3PO2；

③陰極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H2O+2eH2↑+2OH，當得到1 mol H3PO2的同時轉移1 mol H+，即反應中轉移電子數為1 mol，則陰極室生成1 mol NaOH，質量為40 g；

（4）根據Ksp[Ca3(PO4)2]= c2()×c3(Ca2+)=2×1029，因c()=4×107 mol·L1，則c(Ca2+)=5×106 mol·L1。