题目内容
【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式_______________________。
(2)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①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);
②NaH2PO2为___________(填“正盐”或“酸式盐”)。
(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__________________ _________________;
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。其缺点是产品中混有 杂质,该杂质产生的原因是 。
【答案】(1)H3PO2H++H2PO2-
(2)①H3PO4 ②正盐
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2
(4)①2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2.
②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,通过阳膜扩散进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,二者反应生成H3PO2.
③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。
【解析】
试题分析:(1)一元酸,只发生一步电离,中强酸是弱电解质,所以H3PO2的电离方程式是:H3PO2H++H2PO2-
(2)①利用H3PO2进行化学镀银,则H3PO2做还原剂,Ag+是氧化剂,二者按物质的量之比1︰4反应,4个Ag+得到4个电子成为Ag,则H3PO2失去4个电子,P元素变为+5价,生成H3PO4。
②由于H3PO2是一元酸,所以NaH2PO2是正盐。
(3)该反应的反应物是白磷(P4)与Ba(OH)2溶液,生成物是PH3气体和Ba(H2PO2)2,属于P元素的歧化反应,根据氧化还原反应方程式的配平,则反应的化学方程式为:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2;
(4)①阳极室电极上发生氧化反应,失电子的是OH-。所以电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑.②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,H+通过阳膜进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,生成H3PO2.③若合并了阳极室与产品室,则阳极室中含有H3PO2,由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而生成H3PO4,从而使产品中含有H3PO4或PO43-。