Question

次磷酸（H₃PO₂）是一种精细化工产品，是一元中强酸，具有较强还原性．
回答下列问题：
（1）H₃PO₂及NaH₂PO₂均可将溶液中的Ag⁺还原为Ag，从而可用于化学镀银．
①在H₃PO₂中，磷元素的化合价为

 

；在酸性环境中，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是

 

（填“正盐”还是“酸式盐”），其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为

 

③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液与0.2mol?L^-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中：
c（H₂PO^2-）+c（OH^-）-c（H⁺）=

 

mol?L^-1．（溶液体积变化忽略不计）
（2）次磷酸（H₃PO₂）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写出阳极的电极反应式

 

②分析产品室可得到H₃PO₂的原因

 

（用离子方程式表示）

Answer 1

考点：氮族元素简介,电解原理

专题：

分析：（1）①依据化合价代数和为0，来解答；H₃PO₂和AgNO₃溶液反应进行化学镀银，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，结合化合价的判断产物，以此书写反应的离子方程式；
②根据H₃PO₂是一元中强酸，可以判断NaH₂PO₂为正盐；
③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液与0.2mol?L^-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中溶质为NaH₂PO₂是正盐，是强碱弱酸盐，分析出物质在溶液中的行为，结合电荷守恒来分析；
（2）①根据阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H₂PO₂^-，判断放电能力强弱，然后写出阳极的电极反应式；
②根据图示“四室电渗析法”工作原理分析产品室可得到H₃PO₂的原因；

解答： 解：（1）①H₃PO₂中，氢元素为+1价，氧元素为-2价，依据化合价代数和为0，磷化合价为+1价；该反应中Ag⁺为氧化剂，H₃PO₂为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，设反应产物中P的化合价为x，根据化合价升降相等可得，4×（1-0）=1×（x-1），解得x=5，所以氧化产物为+5价的H₃PO₄，
故答案为：+1；H₃PO₄； 
②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^-发生水解成碱性，方程式为H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：正盐；c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液与0.2mol?L^-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中溶质为NaH₂PO₂是正盐，是强碱弱酸盐，在溶液中的行为：
   NaH₂PO₂═Na⁺+H₂PO₂^-
H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-
H₂O?OH^-+H⁺
根据电荷守恒可知：c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），故有：c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）-c（H⁺）=c（Na⁺）=0.1mol/L，故答案为：0.1；
（2）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；故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
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，
故答案为：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；

点评：本题考查了盐的水解原理、弱电解质的电离、氧化还原反应等知识，题目难度中等，试题涉及的知识点较多，充分考查了学生对所学知识的掌握情况．