Question

（2013?濟寧二模）亞磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在電離平衡：H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-．亞磷酸與足量NaOH溶液反應，生和Na₂HPO₃．
（1）①寫出亞磷酸與少量NaOH溶液反應的離子方程式

H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O

．
②某溫度下，0.1000mol?L^-1的H₃PO₃溶液pH的讀數為1.6，即此時溶液中c （H⁺）=2.5×10^-2mol?L^-1，除OH^-之外其他離子的濃度由小到大的順序是

c（HPO₃^2-）＜c（H₂PO₃^-）＜c（H⁺）

，該溫度下H₃PO₃電離平衡的平衡常數K=

8.3×10^-3mol/L

．（H₃PO₃第二步電離忽略不計，結果保留兩位有效數字）
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）亞磷酸具有強還原性，可使碘水褪色，該反應的化學方程式

H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄

．
（3）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如圖：說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過
①陰極的電極反應式為

2H⁺+2e^-=H₂↑

．
②產品室中反應的離子方程式為

HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃．

．

Answer 1

分析：（1）①亞磷酸和少量氫氧化鈉反應生成NaH₂PO₃、H₂O；
②根據亞磷酸的濃度和pH知，亞磷酸是二元弱酸，在水溶液里分步電離，且電離程度逐漸減小，據此確定離子濃度大小；
K=

c(H+)．C(H2PO3-)

C(H3PO3)

；
③根據電荷守恒分析；
（2）碘具有強氧化性，亞磷酸具有強還原性，所以碘和亞磷酸發生氧化還原反應生成氫碘酸和磷酸；
（3）①陰極上得電子發生還原反應；
②產品室中HPO₃^2-和氫離子結合 生成亞磷酸．

解答：解：（1）①亞磷酸是二元酸，亞磷酸和少量氫氧化鈉反應生成NaH₂PO₃、H₂O，所以該反應方程式為：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O，故答案為：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O；  
②0.1000mol?L^-1的H₃PO₃溶液pH的讀數為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，離子濃度大小順序是c（HPO₃^2-）＜c（H₂PO₃^-）＜c（H⁺），
                               H₃PO₃ ?H⁺+H₂PO₃^-
起始時各物質濃度（mol?L^-1）     0.10     0       0
反應的各物質的濃度（mol?L^-1）2.5×10^-2 2.5×10^-2   2.5×10^-2
平衡時各物質的濃度（mol?L^-1）0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-22.5×10^-2K=

c(H+)?c(H2PO3-)

c(H3PO3)

=

2.5×10-2×2.5×10-2

0.10-2.5×10-2

=8.3×1

0

-3

mol?L^-1  
故答案為：c（HPO₃^2-）＜c（H₂PO₃^-）＜c（H⁺），8.3×10^-3mol/L；  
③溶液呈中性，則C（H⁺）=C（OH^-），溶液呈電中性，則c（Na⁺）+C（H⁺）=C（OH^-）+c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-），因為C（H⁺）=C（OH^-），所以c（Na⁺）=c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-），故答案為：=；
（2）碘具有強氧化性，亞磷酸具有強還原性，所以亞磷酸和碘能發生氧化還原反應生成氫碘酸和磷酸，反應方程式為：
H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄，故答案為：H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄；
（3）①陰極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②產品室中HPO₃^2-和氫離子結合生成亞磷酸，反應離子方程式為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃，故答案為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃．

點評：本題考查弱電解質的電離，知識點較綜合，電極反應式的書寫、有關平衡常數的計算是高考熱點，應重點掌握．