Question

15．磷元素的含氧酸有磷酸、亚磷酸、次磷酸等很多种，其中亚磷酸（H₃PO₃）是具有强还原性的二元弱酸，可以被银离子氧化为磷酸．
（1）写出亚磷酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；
（2）亚磷酸与银离子反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1；
（3）某温度下，0.10mol•L^-1的H₃PO₃溶液的pH为1.6，即c（H⁺）=2.5×10^-2mol•L^-1，该温度下H₃PO₃的电离平衡常数K=8.3×10^-3mol/L；（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两们有效数字）
（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中：c（Na⁺）=c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-）（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
在NaH₂PO₃溶液中，c（H+）+c（H₃PO₃）=c（HPO₃^2-）+c（OH^-）
（5）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

①产品室中反应的离子方程式为HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃；
②得到1mol亚磷酸的同时，阴极室制得NaOH质量为80g．
（6）已知铵盐的分解比较复杂，但分解时不涉及到化合价变化的铵盐分解比较简单，其实质就是质子的转移（如NH₄A$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+HA），磷酸对应的各种铵盐分解时不涉及化合价变化，试从酸根离子结合氢离子难易的解度，判断下列铵盐的分解温度：NH₄H₂PO₄＞（NH₄）₂HPO₄（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）根据题干信息：亚磷酸是二元酸存在电离平衡为弱酸，亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃，据此书写离子方程式；
（2）银离子还原为银单质，反应中银离子是氧化剂，氧化产物的化学式为H₃PO₄，则H₃PO₃是还原剂，根据转移电子守恒计算氧化剂与还原剂的物质的量之比；
（3）电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{O}_{3}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$；
（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，根据电荷守恒和质子守恒可得；
（5）①产品室中HPO₃^2-和氢离子结合 生成亚磷酸；
②阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑；
（6）从酸根离子结合氢离子难易的\程度分析．

解答 解：（1）亚磷酸是二元酸，亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃，所以该反应方程式为：H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O，
故答案为：H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；
（2）银离子还原为银单质，反应中银离子是氧化剂，氧化产物的化学式为H₃PO₄，则H₃PO₃是还原剂，根据转移电子守恒，n（Ag⁺）=n（H₃PO₃）×（5-3），即n（Ag⁺）：n（H₃PO₂）=2：1，
故答案为：2：1．
（3）H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-
起始浓度     0.10      0       0
反应浓度  2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
平衡浓度0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{O}_{3}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$=$\frac{2.5×1{0}^{-2}×2.5×1{0}^{-2}}{0.10-2.5×1{0}^{-2}}$mol/L=8.3×10^-3mol/L，
故答案为：8.3×10^-3mol/L；
（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，根据电荷守恒得：c（Na⁺）=c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-），在NaH₂PO₃溶液中质子守恒得；c（H+）+c（H₃PO₃）=c（HPO₃^2-）+c（OH^-）
故答案为：=；=；
（5）①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；
②得到1mol亚磷酸的同时，阴极室制得2molNaOH，得NaOH质量为80g
故答案为：80g；
（6）从酸根离子结合氢离子难易的\程度分析．H₂PO₄^-结合H⁺比HPO₄^2-难，故铵盐的分解温度：NH₄H₂PO₄＞（NH₄）₂HPO₄，
故答案为：＞．

点评 本题考查较为综合，涉及水解反应、氧化还原反应、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，难度中等．