Question

4．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）上述反应的化学方程式为P₄+3NaOH+3H₂O═PH₃↑+3NaH₂PO₂．
（2）已知NaH₂PO₂水溶液pH＞7，次磷酸是一元（填“一”、“二”或“三”）弱（填“强”或“弱”）．次磷酸的电离方程式为：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因：H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-．
（3）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[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[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．NaH₂PO₂水溶液pH＞7，说明H₂PO₂^-会发生水解，所以H₃PO₂是一元弱酸．可根据以上分析，写出次磷酸的电离方程式及解释NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因．
（3）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，所以溶液中离子浓度大小的顺序是[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]．

解答 解：（1）此反应的配平技巧是先配生成物系数，再配反应物系数，根据氧化还原反应中得失电子数相等、原子守恒配平得到化学方程式为：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．NaH₂PO₂水溶液pH＞7，说明H₂PO₂^-会发生水解，所以H₃PO₂是一元弱酸，次磷酸的电离方程式为：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺，NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因是弱酸阴离子水解，反应的离子方程式为：H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-，
故答案为：一 弱；H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-；
（3）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：[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]，
故答案为：＜，[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]考点电离平衡与水解平衡；

点评 本题涉及水解反应、氧化还原反应、离子浓度大小比较等知识点，弱电解质电离，盐类水解是高考热点，应重点掌握，题目难度中等．