题目内容

1.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,写出其电离方程式:H3PO2?H2PO2-+H+.
(2)NaH2PO2为正盐(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显弱碱性(填“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(H2PO2)2,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:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑;
(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:2H2O-4e-=O2↑+4H+.
②分析产品室可得到H3PO2的原因: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.
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室.其缺点是产品中混有PO43-杂质,该杂质产生的原因是H2PO2-或H3PO2被氧化.

分析 (1)根据H3PO2是一元中强酸可知,H3PO2是弱电解质,溶液中部分电离出氢离子,据此写出电离方程式;
(2)根据H3PO2是一元中强酸,可以判断NaH2PO2为正盐,由于为H3PO2为弱电解质,则NaH2PO2为强碱弱酸盐,则溶液显示弱碱性;
(3)根据反应物和生成物书写方程式;
(4)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;
③根据H3PO2及NaH2PO2均容易被氧化分析该装置缺点.

解答 解:(1)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为:H3PO2?H2PO2-+H+,故答案为:H3PO2?H2PO2-+H+;
(2)由于H3PO2是一元中强酸,所以NaH2PO2为正盐,由于为H3PO2为弱电解质,则NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液显示弱碱性,
故答案为:正;弱碱性;
(3)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,反应方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑,
故答案为:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑;
(4)(4)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:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;
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;
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-,产品中混有PO43-,
故答案为:PO43-;H2PO2-或H3PO2被氧化.

点评 本题考查了盐的水解原理、电解原理、弱电解质的电离、氧化还原反应等知识,题目难度较大,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.

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6.I.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:

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(2)操作X的名称为分液.
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如图所示).实验控制在较低温度下进行的原因是使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止碘升华或防止碘进一步被氧化);锥形瓶里盛放的溶液为NaOH溶液.
Ⅱ.用化学方法测定微量碘化物时,必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”,然后再进行测定.下面是“化学放大”反应的实验步骤:
①向含微量I-并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水,将I-完全氧化成IO3-,煮沸去掉过量的Br2;
②向由①制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液,振荡使反应进行完全;
③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4,振荡,把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4 中,用分液漏斗分液去掉水层;
④向③得到的CCl4层加入肼(即联氨H2N-NH2)的水溶液,振荡,使I2完全以I-形式从CCl4层进入水层,用分液漏斗分液去掉CCl4层.
经过以上四步得到的水溶液里,含有通过反应而“放大”了的碘,请回答下列问题:
(1)写出步骤②的离子方程式,并标出下列反应的电子转移的方向和数目:.
(2)若忽略实验过程中出现的损失,经过一次“化学放大”的溶液里,I-的量是原溶液里I-的量的6倍.经过n次“化学放大”的溶液里,I-的量是原溶液里的量的6n倍.

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