Question

【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，则H3PO2(aq)中离子浓度的顺序为:__________。

（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，磷元素的化合价为_____

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);

③NaHPO2为____(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显_____（“弱酸性”，“中性”或“弱碱性”).

（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(H3PO2),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:__________

（5）磷酸(H3PO4) 在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如图:

①向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为______。

②从图中推断NaH2PO4溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是_______。(填选项字母)

A、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(H+) >c(HPO42-) >c(H3PO4)

B、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(OH-)>c(H3PO4) >c(HPO42-)

C、c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+ c(H3PO4)

D、c(Na+)= c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+ c(H3PO4)

③假设在25℃时测得0.1 mol·L-1Na3PO4溶液的pH=12，近似计算出Na3PO4第一步水解的水解常数(用Kh表示) Kh=______mol·L-1(忽略Na3PO4第二、第三步水解，结果保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】 c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-) +1价 H3PO4 正盐 弱碱性 2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba( H2PO2)2+2PH3↑ 2H2O-4e-==O2↑+4H+ 阳极室产生的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 HPO42-+ H+= H2PO4- AD 1.1×10-3mol/L

【解析】(1)因为H3PO2是一元中强酸，只有部分发生电离，电离方程式为H3PO2H＋＋H2PO2-，氢离子来自于酸的电离和水的电离，酸的电离抑制水的电离，故离子浓度大小关系为：c(H+)>c(H2PO2-)>c(OH-)；(2)①H3PO2中P元素化合价为＋1；②根据H3PO2与Ag＋反应中两者物质的量之比为1∶4，4 mol Ag＋在反应中得到4 mol e－，1 mol H3PO2则失去4 mol e－，所以P元素将显＋5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4；③根据H3PO2是一元中强酸，可以判断NaH2PO2是正盐，属于弱酸强碱盐，因H2PO2-水解而使溶液呈弱碱性；(3)依据氧化还原反应方程式配平原则，得6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2=2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2；(4)①阳极发生氧化反应，在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑；②H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室中的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：H＋＋H2PO2-=H3PO2，生成H3PO2；（5）①向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中HPO42-浓度减小、H2PO4- 浓度增大，所以发生的反应为 HPO42-+H+═H2PO4-；②A、钠离子不水解，浓度最大，H2PO4-电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，电离程度和水解程度都较小，所以溶液中存在C（Na+）＞C（H2PO4-）＞C（H+）＞C（HPO42-）＞C（H3PO4），选项A正确；B、H2PO4-电离程度大于水解程度，所以C（HPO42-）＞C（H3PO4），选项B错误；C、溶液中存在电荷守恒C（H+）+C（Na+）=C（OH-）+C（H2PO4-）+2C（HPO42-）+3C（PO43-），选项C错误；D、溶液中存在物料守恒C（Na+）=C（H2PO4-）+C（HPO42-）+C（PO43-）+C（H3PO4），选项D正确；答案选AD；

③ PO43-（aq）+ H2O（l） HPO42- （aq）+ OH-（aq）

起始浓度（mol/L）：0.1 0 0

变化浓度（mol/L）：0.01 0.01 0.01

平衡浓度（mol/L）：0.09 0.01 0.01

Kh═==1.1×10 -3mol/L。