Question

9．亚磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在电离平衡：H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-．亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成水和Na₂HPO₃．
（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O．
②根据亚磷酸（H₃PO₃）的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”）．
③某温度下，0.1000mol•L^-1的H₃PO₃溶液中c （H⁺）=2.5×10^-2mol•L^-1，除OH^-之外其他离子的浓度由大到小的顺序是c（H⁺）＞c（H₂PO₃^-）＞c（HPO₃^2-），该温度下H₃PO₃电离平衡的平衡常数K=8.3×10^-3mol/L．（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）
（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄．

Answer 1

分析 （1）①亚磷酸和少量氢氧化钠反应生成NaH₂PO₃、H₂O；
②亚磷酸是二元酸，故Na₂HPO₃属于正盐，HPO₃^2-只能发生水解；
③根据亚磷酸的浓度和pH知，亚磷酸是二元弱酸，在水溶液里分步电离，且电离程度逐渐减小，据此确定离子浓度大小；根据K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$=计算；
（2）碘具有强氧化性，亚磷酸具有强还原性，所以碘和亚磷酸发生氧化还原反应生成氢碘酸和磷酸．

解答 解：（1）①亚磷酸是二元酸，亚磷酸和少量氢氧化钠反应生成NaH₂PO₃、H₂O，所以该反应方程式为：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O；
故答案为：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O；
②亚磷酸是二元酸，故Na₂HPO₃属于正盐，HPO₃^2-只能发生水解而使溶液显示碱性，即pH＞7；
故答案为：＞；
③0.1000mol•L^-1的H₃PO₃溶液c （H⁺）=2.5×10^-2 mol•L^-1，氢离子浓度小于亚磷酸浓度，所以亚磷酸是二元弱酸，在水中分步电离，且第一步电离程度大于第二步，两步电离中都有氢离子生成，所以氢离子浓度最大，离子浓度大小顺序是：c（HPO₃^2-）＜c（H₂PO₃^-）＜c（H⁺）；
                             H₃PO₃ ?H⁺+H₂PO₃^-
起始时各物质浓度（mol•L^-1）：0.10              0           0
反应的各物质的浓度（mol•L^-1）：2.5×10^-2 2.5×10^-2   2.5×10^-2
平衡时各物质的浓度（mol•L^-1）：0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
则：K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$=$\frac{2.5×1{0}^{-2}×2.5×1{0}^{-2}}{0.10-2.5×1{0}^{-2}}$=8.3×10^-3mol/L；
故答案为：c（H⁺）＞c（H₂PO₃^-）＞c（HPO₃^2-）；8.3×10^-3mol/L；
（2）碘具有氧化性，亚磷酸具有强还原性，所以亚磷酸和碘能发生氧化还原反应生成氢碘酸和磷酸，反应方程式为：H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄；
故答案为：H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄．

点评 本题考查弱电解质的电离、离子浓度大小比较、电离常数的计算、水解原理的应用等知识，题目难度中等，试题知识点较综合，离子方程式书写、有关平衡常数的计算是高考热点，应重点掌握．