Question

亞磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在電離平衡：H₃PO₃H⁺ + H₂PO₃^－。亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)，生和Na₂HPO₃。

（1）①寫(xiě)出亞磷酸與少量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_____________________________________。

②某溫度下，0.1000 mol·L^－1的H₃PO₃溶液pH的讀數(shù)為1.6，即此時(shí)溶液中c (H⁺) = 2.5×10^－2 mol·L^－1，除OH^—之外其他離子的濃度由小到大的順序是                       ，該溫度下H₃PO₃電離平衡的平衡常數(shù)K=                 。（H₃PO₃第二步電離忽略不計(jì)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

③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“=”）。

（2）亞磷酸具有強(qiáng)還原性，可使碘水褪色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。

（3）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下：

說(shuō)明：陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰膜只允許陰離子通過(guò)。

①陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________。

②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。

 

Answer 1

【答案】

（14分）（1）  ① H₃PO₃+OH^—＝H₂PO₃^—+H₂O   （2分）

②c（HPO₃^2-）< c（H₂PO₃^-）< c（H⁺）  （2分） 8.3×10^－3mol/L  （2分）  ③ ＝（2分）

（2）H₃PO₃ + I₂ +H₂O = 2HI + H₃PO₄  （2分）  （3）① 2H⁺ + 2e^－＝H₂↑   （2分）  

②HPO₃^2－+ 2H⁺＝H₃PO₃ （2分）或：HPO₃^2－+ H⁺ ＝H₂PO₃^－ 、H₂PO₃^－+ H⁺＝H₃PO₃（各1分）

【解析】

試題分析：（1）①亞磷酸是二元酸，亞磷酸和少量氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₃、H₂O，所以該反應(yīng)方程式為H₃PO₃+OH^—＝H₂PO₃^—+H₂O。

②0.1000mol•L^-1的H₃PO₃溶液pH的讀數(shù)為1.6，氫離子濃度小于亞磷酸濃度，所以亞磷酸是二元弱酸，在水溶液中分步電離，且第一步電離程度大于第二步，兩步電離中都有氫離子生成，所以氫離子濃度最大，因此離子濃度大小順序是c（HPO₃^2-）< c（H₂PO₃^-）< c（H⁺）。

                                 H₃PO₃        H⁺   +  H₂PO₃^－

起始時(shí)各物質(zhì)濃度（mol•L^－1）     0.10            0       0

反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度（mol•L^－1）2.5×10^－2            2.5×10^－2   2.5×10^－2

平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度（mol•L^－1）0.10－2.5×10^－2    2.5×10^－2      2.5×10^－2  

K＝＝＝8.3×10^－3mol/L

③溶液呈中性，則c（H⁺）＝c（OH^-），又因?yàn)槿芤撼孰娭行�，則c（Na⁺）+C（H⁺）＝C（OH^-）+c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-），由于C（H⁺）=C（OH^-），所以c（Na⁺）＝c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-）。

（2）碘具有強(qiáng)氧化性，亞磷酸具有強(qiáng)還原性，所以亞磷酸和碘能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫碘酸和磷酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₃PO₃ + I₂ +H₂O = 2HI + H₃PO₄ 。

（3）①電解池中陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以陰極上是氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺ + 2e^－＝H₂↑。

②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，因此反應(yīng)離子方程式為HPO₃^2－+ 2H⁺＝H₃PO₃。

考點(diǎn)：弱電解質(zhì)的電離、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、溶液中中離子濃度大小比較、氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)以及電化學(xué)原理的應(yīng)用等