Question

【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細化工產品，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：___________。

（2）H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的銀離子還原為銀單質，從而可用于化學鍍銀．

①(H3PO2)中，磷元素的化合價為___________。

②利用(H3PO2)進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4:1，則氧化產物為：___________(填化學式)；

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的工業制法是：將白磷(P4)與氫氧化鋇溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與硫酸反應，寫出白磷與氫氧化鋇溶液反應的化學方程式___________。

（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式___________；

②分析產品室可得到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，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室，其缺點是___________雜質。該雜質產生的原因是___________。

Answer 1

【答案】（1）H3PO2H2PO2-+H+；

（2）①+1；②H3PO4；③正鹽；堿性；

（3）2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑．

（4）①4OH--4e-=O2↑+2H2O；②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；③PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化

【解析】

試題（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H3PO2H2PO2-+H+，故答案為：H3PO2H2PO2-+H+；

（2）①H3PO2中，總化合價為0，其中氫元素為+1價，氧元素為-2價，則P元素的化合價為+1價，故答案為：+1；

②該反應中Ag+為氧化劑，H3PO2為還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4:1，設反應產物中P的化合價為x，根據化合價升降相等可得，4×(1-0)=1×(x-1)，解得x=5，所以氧化產物為+5價的H3PO4；故答案為：H3PO4；

③由于H3PO2是一元中強酸，所以NaH2PO2為一元強堿和一元中強酸形成的正鹽，所以該鹽溶液由于H2PO2-發生水解呈堿性，方程式為H2PO2-+H2OH3PO2+OH-，故答案為：正鹽；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）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：4OH--4e-=O2↑+2H2O；故答案為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；

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PO43-，產品中混有PO43-，故答案為：PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化。