Question

【题目】NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如下：

已知P4与两种碱的反应主要有：

Ⅰ. 2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2↑ Ⅱ. 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2·H2O+2H2↑

Ⅲ. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3↑ Ⅳ. NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2↑

(1) 已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是___________(填“正盐”或“酸式盐”)。

(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O的操作为______________、______________过滤、洗涤和干燥。

(3) 用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为：______________________。

(4) “反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与P4的物质的量之比[n(碱)/ n(磷)]与NaH2PO2产率的关系如图所示。当n(碱)/ n(磷)＞2.6时，NaH2PO2的产率随n(碱)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是______。

(5) 滤渣2主要成分为___________________ (填化学式)。

(6) “过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl－及Fe2+等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是_________________。

(7)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式_________________。

Answer 1

【答案】正盐 蒸发浓缩 冷却结晶 2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl 过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3 CaCO3和Al(OH)3 过量的Ag+会氧化H2PO2－ H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+

【解析】

利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2H2O，由流程可知，泥磷加入氢氧化钙、氢氧化钠和水，充分反应可生成PH3、氢气，PH3可用NaClO吸收，过滤，滤渣1含有磷酸钙、Fe2O3等，滤液1含有Ca(H2PO2)2、NaH2PO2以及偏铝酸钠等，通入二氧化碳调节pH，可生成氢氧化铝等、碳酸钙等，过滤，滤液主要含有NaH2PO2，经净化可得到NaH2PO2H2O，据此分析解答。

(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-，H2PO2-不能再电离，则NaH2PO2为正盐，故答案为：正盐；

(2) 根据题中所给信息，PH3与NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl，反应的离子方程式为PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤和干燥，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；

(3)根据题意，NiCl2中Ni转化成Ni单质，NaH2PO2为还原剂，P元素的化合价升高，NiCl2＋NaH2PO2→Ni↓＋H3PO4＋NaCl，依据化合价升降法进行配平，即2NiCl3＋NaH2PO2→2Ni↓＋H3PO4＋NaCl，产物为H3PO4，说明该溶液为酸性，利用原子守恒配平其他物质，反应的化学方程式为2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl，故答案为：2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni↓ + H3PO4 + NaCl + 3HCl；

(4)n(碱)/n(磷)>2.6，说明碱过量，根据P4与两种碱反应中IV，H2PO2－与过量的NaOH反应转化成HPO32－，次磷酸钠的产率降低，因此NaH2PO2的产率随n(碱)/n(磷)的增大而降低的可能的原因是过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3，故答案为：过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3；

(5)“调pH”除去Ca2＋和Al3＋，CO2与碱反应生成CO32－，CO32－与Ca2＋反应生成CaCO3，CO32－与Al3＋发生双水解反应生成Al(OH)3，因此滤渣2的成分是CaCO3和Al(OH)3，故答案为：CaCO3和Al(OH)3；

(6)NaH2PO2具有强还原性，Ag＋具有氧化性，因此加入Ag2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的Ag+会氧化H2PO2-，故答案为：过量的Ag+会氧化H2PO2－；

(7) NaH2PO2具有较强的还原性，电解时，阳极上H2PO2-失电子，所以用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为：H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+，故答案为：H2PO2--4e-+2H2O═H3PO4+3H+。