Question

次磷酸（H₃PO₂）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問題：
（1）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式

 

；
（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，P元素的化合價為

 

；
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）；
③NaH₂PO₂為

 

（填“正鹽”或“酸式鹽”），其溶液顯

 

（填“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（H₂PO₂）₂，后者再與H₂SO₄反應(yīng)，寫出白磷與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(yīng)式

 

；
②分析產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因

 

；
③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點是產(chǎn)品中混有

 

雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是

 

．

Answer 1

考點：真題集萃,氧化還原反應(yīng),電解質(zhì)在水溶液中的電離,電解原理,磷

專題：電化學(xué)專題,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸可知，H₃PO₂是弱電解質(zhì)，溶液中部分電離出氫離子，據(jù)此寫出電離方程式；
（2）①根據(jù)化合物中總化合價為0計算出P元素的化合價；
②先判斷氧化劑、氧化劑，然后根據(jù)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1計算出反應(yīng)產(chǎn)物中P的化合價；
③根據(jù)H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，可以判斷NaH₂PO₂為正鹽，由于為H₃PO₂為弱電解質(zhì)，則NaH₂PO₂為強(qiáng)堿弱酸鹽，則溶液顯示弱堿性；
（3）根據(jù)題干信息“將白磷（P₄）與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成PH₃氣體和Ba（H₂PO₂）₂”寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
（4）①根據(jù)陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H₂PO₂^-，判斷放電能力強(qiáng)弱，然后寫出陽極的電極反應(yīng)式；
②根據(jù)圖示“四室電滲析法”工作原理分析產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因；
③根據(jù)H₃PO₂及NaH₂PO₂均容易被氧化分析該裝置缺點．

解答： 解：（1）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，溶液中部分電離出氫離子，所以其電離方程式為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺，
故答案為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；
（2）①H₃PO₂中，總化合價為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，
故答案為：+1；
②該反應(yīng)中Ag⁺為氧化劑，H₃PO₂為還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物中P的化合價為x，根據(jù)化合價升降相等可得，4×（1-0）=1×（x-1），解得x=5，所以氧化產(chǎn)物為+5價的H₃PO₄，
故答案為：H₃PO₄；
③由于H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，所以NaH₂PO₂為正鹽，由于為H₃PO₂為弱電解質(zhì)，則NaH₂PO₂為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯示弱堿性，
故答案為：正；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（H₂PO₂）₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑，
故答案為：2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；
（4）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(qiáng)的是氫氧根離子，則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
故答案為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
②產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因是因為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂，
故答案為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂；
③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點是陽極產(chǎn)生的氧氣會把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產(chǎn)品中混有PO₄^3-，
故答案為：PO₄^3-；H₂PO₂^-或H₃PO₂被氧化．

點評：本題考查了鹽的水解原理、電解原理、弱電解質(zhì)的電離、氧化還原反應(yīng)等知識，題目難度較大，試題涉及的知識點較多，充分考查了學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況．