Question

已知：Cu（OH）₂是二元弱碱；亚磷酸（H₃PO₃）是二元弱酸，与NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃．
（1）在铜盐溶液中Cu²⁺发生水解反应的离子方程式为

 

，该反应的平衡常数为

 

；（已知：25℃时，K_sp[Cu（OH）₂]=2.0×10^-20mol³?L^-3）
（2）根据H₃PO₃的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH

 

7（填“＞”“＜”或“=”）．常温下，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是

 

；
（3）电解Na₂HPO₃溶液可得到亚磷酸，装置如图（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）
①阳极的电极反应式为

 

．
②产品室中反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子，依据沉淀溶度积常数和溶液中离子积常数计算；
（2）根据H₃PO₃的酸性强弱确定Na₂HPO₃溶液的酸碱性；氢氧化钠滴入到磷酸反应按照1：2反应依据反应产物判断离子浓度大小；
（3）阳极上是氢氧根离子失电子发生氧化反应；
②产品室中HPO₃^2-和氢离子结合 生成亚磷酸．

解答：解：（1）铜离子水解离子反应为Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，Ksp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=2.0×10^-20mol³?L^-3，则K=

c2(H+)

c(Cu2+)

=

c2(H+)×c2(OH-)

c(Cu2+)×c2(OH-)

=

Kw2

Ksp

=

(10-14)2

2.0×10-20

=5×10^-9，
故答案为：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；5×10^-9；
（2）H₃PO₃是弱酸，Na₂HPO₃是强碱弱酸盐，所以其水溶液呈碱性，即pH＞7，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，反应生成Na₂HPO₃，溶液水解显碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺），故答案为：＞；c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺）；
（3））①阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②产品室中HPO₃^2-和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃，故答案为：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃．

点评：本题涉及水解反应、氧化还原反应、离子浓度大小比较，电极反应式的书写等知识点，电极反应式的书写、有关平衡常数的计算是高考热点，应重点掌握．