Question

(15分)
次磷酸(H₃PO₂)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問題：
（1）H₃PO₂是一元中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式：                    
（2）H₃PO₂及NaH₂PO₂)均可將溶液中的銀離子還原為銀單質(zhì)，從而可用于化學(xué)鍍銀。
①(H₃PO₂)中，磷元素的化合價(jià)為            
②利用(H₃PO₂)進(jìn)行化學(xué)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(xué)式)
③NaH₂PO₂是正鹽還是酸式鹽？                     其溶液顯            性(填弱酸性、中性、或者弱堿性)
（3）(H₃PO₂)的工業(yè)制法是：將白磷(P₄)與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成PH₃氣體和Ba(H₂PO₂)，后者再與硫酸反應(yīng)，寫出白磷與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：                             
（4）(H₃PO₂)也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                    
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(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是                雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是：                                  

Answer 1

（1）H₃PO₂H⁺+H₂PO₂^-；（2）①+1；②H₃PO₄；③正鹽 弱堿性；
（3）2P₄+3Ba(OH)₂+6H₂O=3Ba(H₂PO₂)₂+3PH₃↑；
(4) ① 2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；②陽極室的H⁺穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₃^-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成）③  PO₄^3-；H₃PO₃或H₂PO₂^-被氧化。

試題分析：（1）由于H₃PO₂是一種中元強(qiáng)酸，所以其電離方程式是H₃PO₂H⁺+H₂PO₂^-；（2）①根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，H是+1價(jià)，O是-2價(jià)。所以在H₃PO₂中P元素的化合價(jià)為+1價(jià)。②根據(jù)題意結(jié)合電子守恒、原子守恒可知：氧化產(chǎn)物為H₃PO₄，還原產(chǎn)物是Ag。③根據(jù)元素的化合價(jià)及電離情況可知H₃PO₂的結(jié)構(gòu)是，所以NaH₂PO₂是正鹽；由于該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽，所以該溶液顯弱堿性。（3）根據(jù)題意可得白磷與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是2P₄+3Ba(OH)₂+ 6H₂O= 3Ba(H₂PO₂)₂ +3PH₃↑；（4）①在陽極由于含有的陰離子OH^-、SO₄^2-、H₂PO₂^-中放電能力最強(qiáng)的是OH^-，所以發(fā)生反應(yīng)： 2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；②在產(chǎn)品室只所以可得到H₃PO₂是因?yàn)殛枠O室的H⁺穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₃^-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成）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(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是陽極產(chǎn)生的氧氣會(huì)把H₃PO₃或H₂PO₂^-氧化為PO₄^3-，是產(chǎn)品不純。