题目内容
【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:____________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为___________,NaH2PO2___________ (填“能”或“不能”)与NaOH反应。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:____________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式______________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因______________________________________________。
【答案】H3PO2H2PO2—+H++1不能H3PO42P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑2H2O-4e-=O2↑+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2
【解析】
(1)H3PO2是一元中强酸,在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子,电离方程式为H3PO2H++H2PO2-,故答案为:H3PO2H++H2PO2-;
(2)①O元素为-2价、H元素为+1价,根据化合物中化合价的代数和为0,所以P元素为+1价,NaH2PO2为正盐,不能再与NaOH发生中和反应,故答案为:+1;不能;
②该反应中银离子是氧化剂、H3PO2是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,根据转移电子相等知,1molH3PO2失去4mol电子,所以反应后P元素为+5价,则氧化产物是H3PO4,故答案为:H3PO4;
(3)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,反应方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑,故答案为:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑;
(4)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-,其中放电能力最强的是氢氧根离子,则阳极发生的电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②产品室可得到H3PO2的原因为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2,故答案为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2。