Question

15．某些非金属单质可以与强碱溶液发生反应．例如白磷（P₄）可以与过量的热NaOH溶液反应生成PH₃气体和NaH₂PO₂（次磷酸钠）．
（1）上述反应的离子方程式为_{P4+3NaOH+3H2O═PH3↑+3NaH2PO2}．
（2）已知重水和普通水之间能发生氢交换 D₂O+H₂O=2HOD，又知次磷酸H₃PO₂和D₂O也能发生氢交换 但次磷酸钠N_aH₂PO₂也D₂O不能发生氢交换，由此可知H₃PO₂分子结构式是．H₃PO₂是一元（填“一”、“二”或“三”）酸．
（3）次磷酸钠（NaH₂PO₂）可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍-磷合金．化学镀镍的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在酸性条件下发生以下镀镍反应：
①1 Ni²⁺+1 H₂PO₂^-+1H₂O→1Ni+1 H₂PO₃^-+2H⁺
②6H₂PO₂^-+2H⁺→2P+4H₂PO₃^-+3H₂↑
请配平反应式①．
（4）从二个化学镀镍反应分析，若生成1mol Ni和1mol P，同时有3mol H₂PO₃^-生成．
（5）25℃时，向100mL0.01mol?L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗NaOH溶液的体积＜（填“＞”、“=”或“＜”）100mL．此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）=c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）根据氧化还原反应中得失电子数相等配平．此反应的配平技巧是先配生成物系数，再配反应物系数．
（2）由题目信息看，白磷与过量的NaOH溶液反应生成产物之一是NaH₂PO₂，可见次磷酸是一元酸；
（3）反应中Ni元素的化合价降低，P元素的化合价升高，结合电子、电荷守恒及原子守恒分析；
（4）结合两个反应及物质的量关系计算；
（5）根据题目信息，若滴加NaOH溶液后恰好中和生成NaH₂PO₂，需NaOH溶液的体积是100mL，此时溶液pH＞7．若使溶液呈中性，则滴加的NaOH溶液体积应小于100mL．由于溶液最终呈中性，且电荷守恒，结合中性及电荷守恒分析离子浓度大小．

解答 解：（1）白磷（P₄）可以与过量的热NaOH溶液反应生成PH₃气体和NaH₂PO₂，结合电子守恒、原子守恒可知化学方程式为P₄+3NaOH+3H₂O═PH₃↑+3NaH₂PO₂ ，
故答案为：P₄+3NaOH+3H₂O═PH₃↑+3NaH₂PO₂；
（2）白磷与过量的NaOH溶液反应生成产物之一是NaH₂PO₂，可见次磷酸是一元酸，即该分子中含有一个羟基，结构为，
故答案为：；一；
（3）反应①中镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，离子反应为Ni²⁺+H₂PO₂^-+H₂O═Ni+H₂PO₃^-+2H⁺，
故答案为：1；1；1H₂O；1；1；2H⁺；
（4）从二个化学镀镍反应分析，若生成1molNi会生成1molH₂PO₃^-，若生成1molP会生成2molH₂PO₃^-，共生成3molH₂PO₃^-，
故答案为：3；
（5）若滴加NaOH溶液后恰好中和生成NaH₂PO₂，需NaOH溶液的体积是100mL，此时溶液pH＞7．若使溶液呈中性，则滴加的NaOH溶液体积应小于100mL．由于溶液最终呈中性，且电荷守恒，所以溶液中离子浓度大小的顺序是c（Na⁺）=c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案为：＜；c（Na⁺）=c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

点评 本题考查较综合，涉及氧化还原反应计算、离子浓度比较、物质结构等，综合性较强，侧重分析与应用能力的综合考查，题目难度中等．