Question

1．次磷酸（H₃PO₂）是一種精細磷化工產品，具有較強還原性．回答下列問題：
（1）H₃PO₂是一元中強酸，寫出其電離方程式：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺．
（2）NaH₂PO₂為正鹽（填“正鹽”或“酸式鹽”），其溶液顯弱堿性（填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”）．
（3）H₃PO₂的工業制法是：將白磷（P₄）與Ba（OH）₂溶液反應生成PH₃氣體和Ba（H₂PO₂）₂，后者再與H₂SO₄反應．寫出白磷與Ba（OH）₂溶液反應的化學方程式：2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；
（4）H₃PO₂也可用電滲析法制備，“四室電滲析法”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式：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺．
②分析產品室可得到H₃PO₂的原因：陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H₃PO₂．
③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室．其缺點是產品中混有PO₄^3-雜質，該雜質產生的原因是H₂PO₂^-或H₃PO₂被氧化．

Answer 1

分析 （1）根據H₃PO₂是一元中強酸可知，H₃PO₂是弱電解質，溶液中部分電離出氫離子，據此寫出電離方程式；
（2）根據H₃PO₂是一元中強酸，可以判斷NaH₂PO₂為正鹽，由于為H₃PO₂為弱電解質，則NaH₂PO₂為強堿弱酸鹽，則溶液顯示弱堿性；
（3）根據反應物和生成物書寫方程式；
（4）①根據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式；
②根據圖示“四室電滲析法”工作原理分析產品室可得到H₃PO₂的原因；
③根據H₃PO₂及NaH₂PO₂均容易被氧化分析該裝置缺點．

解答 解：（1）H₃PO₂是一元中強酸，溶液中部分電離出氫離子，所以其電離方程式為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺，故答案為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；
（2）由于H₃PO₂是一元中強酸，所以NaH₂PO₂為正鹽，由于為H₃PO₂為弱電解質，則NaH₂PO₂為強堿弱酸鹽，溶液顯示弱堿性，
故答案為：正；弱堿性；
（3）白磷（P₄）與Ba（OH）₂溶液反應生成PH₃氣體和Ba（H₂PO₂）₂，反應方程式為2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑，
故答案為：2P₄+3Ba（OH）₂+6H₂O=3Ba（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；
（4）（4）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，則陽極發生的電極反應為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，故答案為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
②產品室可得到H₃PO₂的原因是因為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H₃PO₂，
故答案為：陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H₃PO₂；
③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室，其缺點是陽極產生的氧氣會把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產品中混有PO₄^3-，
故答案為：PO₄^3-；H₂PO₂^-或H₃PO₂被氧化．

點評 本題考查了鹽的水解原理、電解原理、弱電解質的電離、氧化還原反應等知識，題目難度較大，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．