题目内容

【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,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中,磷元素的化合价为
(3)NaH2PO2是正盐还是酸式盐?其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性).
(4)H3PO2也可以通过电解的方法制备.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写出阴极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2 , 将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是杂质.该杂质产生的原因是:

【答案】
(1)H3PO2?H2PO2+H+
(2)+1
(3)弱碱性
(4)2H++2e=H2↑;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;PO43;H2PO2或H3PO2被氧化
【解析】解:(1.)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为H3PO2H2PO2+H+ , 所以答案是:H3PO2H2PO2+H+
(2.)H3PO2中,总化合价为0,其中氢元素为+1价,氧元素为﹣2价,则P元素的化合价为+1价,所以答案是:+1;
(3.)由于H3PO2是一元中强酸,所以NaH2PO2为一元强碱和一元中强酸形成的正盐,所以该盐溶液由于成H2PO2发生水解呈弱碱性,方程式为H2PO2+H2OH3PO2+OH , 所以答案是:正盐;弱碱性;
(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:4OH﹣4e=O2↑+2H2O,阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应,2H++2e=H2↑所以答案是:2H++2e=H2↑;②产品室可得到H3PO2的原因是因为: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 , 所以答案是: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;③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2 , 将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2或H3PO2氧化成PO43 , 产品中混有PO43
所以答案是:PO43;H2PO2或H3PO2被氧化;
【考点精析】解答此题的关键在于理解氮族元素简介的相关知识,掌握原子结构特点相同点:最外层电子数均为5个不同点:电子层数不同.

练习册系列答案
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氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H1=+7kJ/mol

水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H2

已知反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键

C=O(CO2)

C=O(COS)

C=S

H-S

H-O

E/kJ·mol-1

803

742

577

339

465

回答下列问题:

(1)在以上脱除COS的反应中,若某反应有1mol电子发生转移,则该反应吸收的热量为____kJ。

(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3△H3=_____kJ/mol。

(3)某温度下,在某密闭容器中进行COS的氢解反应

当反应达到限度后,增大容器的体积,则正反应速率_____(增大”“减小不变”)

当容器体积不变时,若起始时充入COSH2的体积比为1:2,下列情形能表明反应达到平衡状态的是______

a.气体密度不变 b.COSH2浓度比不变

c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.COS体积分数不变

当容器体积不变时,若COSH2的起始物质的量比为1:a,平衡后COSH2的物质的量比为1:10a,则此温度下H2平衡转化率为______(用含a的式子表示)。

(4)羰基硫的氢解或水解反应能否设计成原电池_____(能或否),理由是________

(5)用金属储氢材料(MH)、铂(Pt)、硫酸溶液组成的原电池可以使羰基硫脱硫处理。

原电池的负极材料是____(填化学式)。

写出原电池的正极反应式_________,正极周围溶液pH______(增大”“减小”或不变”)

原电池工作时,硫酸溶液的作用是___________

【题目】氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。

(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g) H=+1530 kJ·mol-1,又知:H2O(g) = H2O(1) H=-44.0 kJ·mol-1,则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) H =_____kJ·mol-1。在恒温恒容密闭容器中,当该反应处于平衡状态时,欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,下列措施可行的是_____。(填字母)

A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2

C.采用更好的催化剂 D.降低反应的温度

(2)①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H<0,某温度下,向容器为1L的密闭容器中通入4 mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%。下图中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化。如果保持其他条件不变的情况下使用催化剂,请在下图中用实线画出c(NH3)随时间的变化曲线。_______________

② 若保持温度和容器体积不变,向平衡体系中再通入2molNH3和2molH2O,此时v______v(填“>”、“=”或“<”)

(3)叠氮酸钠(NaN3)常用于汽车安全气囊中,工业 生产NaN3主要是在175℃时把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中,此外还生成两种常见的碱性物质,请写出上述过程的化学方程式_______________________

(4)羟胺NH2OH可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解,在汞电极上NO3-可转化为NH2OH,以铂为另一极,则该电解反应的总化学方程式_______

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