Question

4．某些非金屬單質可以與強堿溶液發生反應．例如白磷（P₄）可以與過量的熱NaOH溶液反應生成PH₃氣體和NaH₂PO₂（次磷酸鈉）．
（1）上述反應的化學方程式為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“強”或“弱”）．次磷酸的電離方程式為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺；NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因：H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-．
（3）25℃時，向100mL0.01mol?L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等濃度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗NaOH溶液的體積＜（填“＞”、“=”或“＜”）100ml．此時溶液中離子濃度由大到小的順序是[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]．

Answer 1

分析 （1）根據氧化還原反應中得失電子數相等配平．此反應的配平技巧是先配生成物系數，再配反應物系數．
（2）由題目信息看，白磷與過量的NaOH溶液反應生成產物之一是NaH₂PO₂，可見次磷酸是一元酸．NaH₂PO₂水溶液pH＞7，說明H₂PO₂^-會發生水解，所以H₃PO₂是一元弱酸．可根據以上分析，寫出次磷酸的電離方程式及解釋NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因．
（3）根據題目信息，若滴加NaOH溶液后恰好中和生成NaH₂PO₂，需NaOH溶液的體積是100mL，此時溶液pH＞7．若使溶液呈中性，則滴加的NaOH溶液體積應小于100mL．由于溶液最終呈中性，且電荷守恒，所以溶液中離子濃度大小的順序是[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]．

解答 解：（1）此反應的配平技巧是先配生成物系數，再配反應物系數，根據氧化還原反應中得失電子數相等、原子守恒配平得到化學方程式為：P₄+3NaOH+3H₂O═PH₃↑+3NaH₂PO₂ ，
故答案為：P₄+3NaOH+3H₂O═PH₃↑+3NaH₂PO₂；
（2）白磷與過量的NaOH溶液反應生成產物之一是NaH₂PO₂，可見次磷酸是一元酸．NaH₂PO₂水溶液pH＞7，說明H₂PO₂^-會發生水解，所以H₃PO₂是一元弱酸，次磷酸的電離方程式為：H₃PO₂?H₂PO₂^-+H⁺，NaH₂PO₂水溶液pH＞7的原因是弱酸陰離子水解，反應的離子方程式為：H₂PO₂^-+H₂O?H₃PO₂+OH^-，
故答案為：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溶液的體積是100mL，此時溶液pH＞7．若使溶液呈中性，則滴加的NaOH溶液體積應小于100mL．由于溶液最終呈中性，且電荷守恒，所以溶液中離子濃度大小的順序是：[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]，
故答案為：＜，[Na⁺]=[H₂PO₂^-]＞[OH^-]=[H⁺]考點電離平衡與水解平衡；

點評 本題涉及水解反應、氧化還原反應、離子濃度大小比較等知識點，弱電解質電離，鹽類水解是高考熱點，應重點掌握，題目難度中等．