Question

次磷酸（H₃PO₂）是一種精細化工產(chǎn)品，是一元中強酸，具有較強還原性．
回答下列問題：
（1）H₃PO₂及NaH₂PO₂均可將溶液中的Ag⁺還原為Ag，從而可用于化學鍍銀．
①在H₃PO₂中，磷元素的化合價為

 

；在酸性環(huán)境中，利用（H₃PO₂）進行化學鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，則氧化產(chǎn)物為：

 

（填化學式）．
②NaH₂PO₂是

 

（填“正鹽”還是“酸式鹽”），其溶液中離子濃度由大到小的順序應(yīng)為

 

③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液與0.2mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中：
c（H₂PO^2-）+c（OH^-）-c（H⁺）=

 

mol?L^-1．（溶液體積變化忽略不計）
（2）次磷酸（H₃PO₂）可以通過電解的方法制備．工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）：
①寫出陽極的電極反應(yīng)式

 

②分析產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因

 

（用離子方程式表示）

Answer 1

考點：氮族元素簡介,電解原理

專題：

分析：（1）①依據(jù)化合價代數(shù)和為0，來解答；H₃PO₂和AgNO₃溶液反應(yīng)進行化學鍍銀，此反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，結(jié)合化合價的判斷產(chǎn)物，以此書寫反應(yīng)的離子方程式；
②根據(jù)H₃PO₂是一元中強酸，可以判斷NaH₂PO₂為正鹽；
③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液與0.2mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中溶質(zhì)為NaH₂PO₂是正鹽，是強堿弱酸鹽，分析出物質(zhì)在溶液中的行為，結(jié)合電荷守恒來分析；
（2）①根據(jù)陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H₂PO₂^-，判斷放電能力強弱，然后寫出陽極的電極反應(yīng)式；
②根據(jù)圖示“四室電滲析法”工作原理分析產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因；

解答： 解：（1）①H₃PO₂中，氫元素為+1價，氧元素為-2價，依據(jù)化合價代數(shù)和為0，磷化合價為+1價；該反應(yīng)中Ag⁺為氧化劑，H₃PO₂為還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1，設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物中P的化合價為x，根據(jù)化合價升降相等可得，4×（1-0）=1×（x-1），解得x=5，所以氧化產(chǎn)物為+5價的H₃PO₄，
故答案為：+1；H₃PO₄； 
②由于H₃PO₂是一元中強酸，所以NaH₂PO₂為一元強堿和一元中強酸形成的正鹽，所以該鹽溶液由于成H₂PO₂^-發(fā)生水解成堿性，方程式為H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-，所以溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：正鹽；c（Na⁺）＞c（H₂PO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③0.2mol?L^-1H₃PO₂溶液與0.2mol?L^-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中溶質(zhì)為NaH₂PO₂是正鹽，是強堿弱酸鹽，在溶液中的行為：
   NaH₂PO₂═Na⁺+H₂PO₂^-
H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-
H₂O?OH^-+H⁺
根據(jù)電荷守恒可知：c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），故有：c（H₂PO₂^-）+c（OH^-）-c（H⁺）=c（Na⁺）=0.1mol/L，故答案為：0.1；
（2）①由于陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H₂PO₂^-，其中放電能力最強的是氫氧根離子，則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
②產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因是因為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂，
故答案為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂；

點評：本題考查了鹽的水解原理、弱電解質(zhì)的電離、氧化還原反應(yīng)等知識，題目難度中等，試題涉及的知識點較多，充分考查了學生對所學知識的掌握情況．