Question

已知：Cu（OH）₂是二元弱堿；亞磷酸（H₃PO₃）是二元弱酸，與NaOH溶液反應，生成Na₂HPO₃．
（1）在銅鹽溶液中Cu²⁺發(fā)生水解反應的離子方程式為

 

，該反應的平衡常數為

 

；（已知：25℃時，K_sp[Cu（OH）₂]=2.0×10^-20mol³?L^-3）
（2）根據H₃PO₃的性質可推測Na₂HPO₃稀溶液的pH

 

7（填“＞”“＜”或“=”）．常溫下，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，溶液中各種離子濃度由大到小的順序是

 

；
（3）電解Na₂HPO₃溶液可得到亞磷酸，裝置如圖（說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過）
①陽極的電極反應式為

 

．
②產品室中反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）銅離子水解生成氫氧化銅和氫離子，依據沉淀溶度積常數和溶液中離子積常數計算；
（2）根據H₃PO₃的酸性強弱確定Na₂HPO₃溶液的酸堿性；氫氧化鈉滴入到磷酸反應按照1：2反應依據反應產物判斷離子濃度大��；
（3）陽極上是氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應；
②產品室中HPO₃^2-和氫離子結合 生成亞磷酸．

解答：解：（1）銅離子水解離子反應為Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，Ksp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=2.0×10^-20mol³?L^-3，則K=

c2(H+)

c(Cu2+)

=

c2(H+)×c2(OH-)

c(Cu2+)×c2(OH-)

=

Kw2

Ksp

=

(10-14)2

2.0×10-20

=5×10^-9，
故答案為：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺；5×10^-9；
（2）H₃PO₃是弱酸，Na₂HPO₃是強堿弱酸鹽，所以其水溶液呈堿性，即pH＞7，向10mL0.01mol?L^-1H₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol?L^-1NaOH溶液后，反應生成Na₂HPO₃，溶液水解顯堿性，溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺），故答案為：＞；c（Na⁺）＞c（HPO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂PO₃^-）＞c（H⁺）；
（3））①陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
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：本題涉及水解反應、氧化還原反應、離子濃度大小比較，電極反應式的書寫等知識點，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．