Question

【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產品，具有較強還原性，回答下列問題:

（1）H3PO2是一元中強酸，則H3PO2(aq)中離子濃度的順序為:__________。

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

①H3PO2中，磷元素的化合價為_____

②利用H3PO2進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4:1,則氧化產物為___(填化學式);

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

（3）H3PO2的工業制法是將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3氣體和Ba(H3PO2),后者再與H2SO4反應。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式:____________。

（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:__________

（5）磷酸(H3PO4) 在水溶液中各種存在形式物質的量分數δ隨pH的變化曲線如圖:

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

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

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假設在25℃時測得0.1 mol·L-1Na3PO4溶液的pH=12，近似計算出Na3PO4第一步水解的水解常數(用Kh表示) Kh=______mol·L-1(忽略Na3PO4第二、第三步水解，結果保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】 c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-) +1價 H3PO4 正鹽 弱堿性 2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba( H2PO2)2+2PH3↑ 2H2O-4e-==O2↑+4H+ 陽極室產生的H+穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H2PO2- 穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H3PO2 HPO42-+ H+= H2PO4- AD 1.1×10-3mol/L

【解析】(1)因為H3PO2是一元中強酸，只有部分發生電離，電離方程式為H3PO2H＋＋H2PO2-，氫離子來自于酸的電離和水的電離，酸的電離抑制水的電離，故離子濃度大小關系為：c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-)；(2)①H3PO2中P元素化合價為＋1；②根據H3PO2與Ag＋反應中兩者物質的量之比為1∶4，4 mol Ag＋在反應中得到4 mol e－，1 mol H3PO2則失去4 mol e－，所以P元素將顯＋5價，產物為H3PO4，即氧化產物為H3PO4；③根據H3PO2是一元中強酸，可以判斷NaH2PO2是正鹽，屬于弱酸強堿鹽，因H2PO2-水解而使溶液呈弱堿性；(3)依據氧化還原反應方程式配平原則，得6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2=2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2；(4)①陽極發生氧化反應，在反應中OH－失去電子，電極反應式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑；②H2O放電產生H＋，H＋進入產品室，原料室中的H2PO2-穿過陰膜擴散至產品室，二者發生反應：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的過程中HPO42-濃度減小、H2PO4- 濃度增大，所以發生的反應為 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A正確；B、H2PO4-電離程度大于水解程度，所以C（HPO42-）＞C（H3PO4），選項B錯誤；C、溶液中存在電荷守恒C（H+）+C（Na+）=C（OH-）+C（H2PO4-）+2C（HPO42-）+3C（PO43-），選項C錯誤；D、溶液中存在物料守恒C（Na+）=C（H2PO4-）+C（HPO42-）+C（PO43-）+C（H3PO4），選項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。