Question

磷有多種化合物，次磷酸（H₃PO₂）和次磷酸鈉（NaH₂PO₂）常為化工生產(chǎn)中的還原劑．
完成下列填空：
（1）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式：

 

；請(qǐng)將NaH₂PO₂溶液中的各離子按濃度由大到小的順序排列

 

．
（2）室溫下0.1mol/L的NaH₂PO₂溶液和0.1mol/L的Na₂CO₃溶液，pH更大的是

 

，其原因是

 

．
（3）化學(xué)鍍銀，可利用H₃PO₂把溶液中的Ag⁺還原為銀的反應(yīng)，已知該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：4，則氧化產(chǎn)物是

 

（填化學(xué)式）．
（4）工業(yè)上可用白磷（P₄）與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成PH₃和Ba（H₂PO₂）₂．寫出并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子6N_A，用去還原劑

 

mol．
再向Ba（H₂PO₂）₂溶液中加入鹽酸制備H₃PO₂，有人說應(yīng)該用硫酸代替鹽酸，請(qǐng)說明用硫酸代替鹽酸的優(yōu)點(diǎn)：

 

．
（5）如圖是利用電解原理制備H₃PO₂的示意圖（陽離子交換膜和陰離子交換膜分別只允許陽、陰離子通過；已知電極反應(yīng)為：
陽極   4OH^--4e→O₂↑+H₂O
陰極   2H⁺+2e→H₂↑）
分析在陽極室得到H₃PO₂原因：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鹽類水解的原理,氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)方程式的配平,電解原理

專題：

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；根據(jù)H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，可以判斷NaH₂PO₂為正鹽，是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性；
（2）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，碳酸是弱酸，酸性越弱其對(duì)應(yīng)鹽的水解程度越大；
（3）H₃PO₂和AgNO₃溶液反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鍍銀，此反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，結(jié)合化合價(jià)判斷產(chǎn)物；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合原子守恒和電子守恒書寫方程式；
（5）陽極反應(yīng)中消耗水電離的OH^-，使c（H⁺）增大，H₂PO₂^-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室，得到產(chǎn)品．

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⁺；由于H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，所以NaH₂PO₂為一元強(qiáng)堿和一元中強(qiáng)酸形成的正鹽，所以該鹽溶液由于成H₂PO₂^-發(fā)生水解成堿性，方程式為H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-，所以溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，碳酸是弱酸，酸性越弱其對(duì)應(yīng)鹽的水解程度越大，所以相同物質(zhì)的量濃度的Na₂CO₃溶液的堿性比NaH₂PO₂溶液強(qiáng)，
故答案為：Na₂CO₃；H₃PO₂是中強(qiáng)酸，碳酸是弱酸，CO₃^2-的水解程度大于H₂PO₂^-；
（3）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(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)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(jià)的H₃PO₄，
故答案為：H₃PO₄；
（4）白磷（P₄）與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成PH₃氣體和Ba（H₂PO₂）₂，反應(yīng)方程式為2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑，每生成3molBa（H₂PO₂）₂有6molP被氧化，即1.5molP₄被氧化，轉(zhuǎn)移電子6mol；用硫酸代替鹽酸生成的硫酸鋇是沉淀，易于與產(chǎn)物H₃PO₂分離，
故答案為：2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；1.5；用硫酸代替鹽酸生成的硫酸鋇是沉淀，易于與產(chǎn)物H₃PO₂分離；
（5）據(jù)電解反應(yīng)式可知，陽極反應(yīng)中消耗水電離的OH^-，使c（H⁺）增大，H₂PO₂^-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室，得到產(chǎn)品，
故答案為：陽極反應(yīng)中消耗水電離的OH^-，使c（H⁺）增大，H₂PO₂^-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室，得到產(chǎn)品．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了弱電解質(zhì)的電離方程式書寫、離子濃度大小比較、鹽類水解中越弱越水解的規(guī)律、氧化還原反應(yīng)中的電子守恒、氧化還原反應(yīng)方程式書寫等等，題目難度較大．