Question

15．磷元素的含氧酸有磷酸、亞磷酸、次磷酸等很多種，其中亞磷酸（H₃PO₃）是具有強(qiáng)還原性的二元弱酸，可以被銀離子氧化為磷酸．
（1）寫出亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；
（2）亞磷酸與銀離子反應(yīng)時(shí)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1；
（3）某溫度下，0.10mol•L^-1的H₃PO₃溶液的pH為1.6，即c（H⁺）=2.5×10^-2mol•L^-1，該溫度下H₃PO₃的電離平衡常數(shù)K=8.3×10^-3mol/L；（H₃PO₃第二步電離忽略不計(jì)，結(jié)果保留兩們有效數(shù)字）
（4）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“=”，下同）；
在NaH₂PO₃溶液中，c（H+）+c（H₃PO₃）=c（HPO₃^2-）+c（OH^-）
（5）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下：

①產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃；
②得到1mol亞磷酸的同時(shí)，陰極室制得NaOH質(zhì)量為80g．
（6）已知銨鹽的分解比較復(fù)雜，但分解時(shí)不涉及到化合價(jià)變化的銨鹽分解比較簡(jiǎn)單，其實(shí)質(zhì)就是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移（如NH₄A$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+HA），磷酸對(duì)應(yīng)的各種銨鹽分解時(shí)不涉及化合價(jià)變化，試從酸根離子結(jié)合氫離子難易的解度，判斷下列銨鹽的分解溫度：NH₄H₂PO₄＞（NH₄）₂HPO₄（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題干信息：亞磷酸是二元酸存在電離平衡為弱酸，亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)，生成Na₂HPO₃，據(jù)此書寫離子方程式；
（2）銀離子還原為銀單質(zhì)，反應(yīng)中銀離子是氧化劑，氧化產(chǎn)物的化學(xué)式為H₃PO₄，則H₃PO₃是還原劑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；
（3）電離平衡常數(shù)K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{O}_{3}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$；
（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)子守恒可得；
（5）①產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合 生成亞磷酸；
②陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
（6）從酸根離子結(jié)合氫離子難易的\程度分析．

解答 解：（1）亞磷酸是二元酸，亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)，生成Na₂HPO₃，所以該反應(yīng)方程式為：H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O，
故答案為：H₃PO₃+2OH^-=HPO₃^2-+2H₂O；
（2）銀離子還原為銀單質(zhì)，反應(yīng)中銀離子是氧化劑，氧化產(chǎn)物的化學(xué)式為H₃PO₄，則H₃PO₃是還原劑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，n（Ag⁺）=n（H₃PO₃）×（5-3），即n（Ag⁺）：n（H₃PO₂）=2：1，
故答案為：2：1．
（3）H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-
起始濃度     0.10      0       0
反應(yīng)濃度  2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
平衡濃度0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
電離平衡常數(shù)K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{H}_{2}P{O}_{3}^{-}）}{c（{H}_{3}P{O}_{3}）}$=$\frac{2.5×1{0}^{-2}×2.5×1{0}^{-2}}{0.10-2.5×1{0}^{-2}}$mol/L=8.3×10^-3mol/L，
故答案為：8.3×10^-3mol/L；
（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，根據(jù)電荷守恒得：c（Na⁺）=c（H₂PO₃^-）+2c（HPO₃^2-），在NaH₂PO₃溶液中質(zhì)子守恒得；c（H+）+c（H₃PO₃）=c（HPO₃^2-）+c（OH^-）
故答案為：=；=；
（5）①產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應(yīng)離子方程式為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃，
故答案為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃；
②得到1mol亞磷酸的同時(shí)，陰極室制得2molNaOH，得NaOH質(zhì)量為80g
故答案為：80g；
（6）從酸根離子結(jié)合氫離子難易的\程度分析．H₂PO₄^-結(jié)合H⁺比HPO₄^2-難，故銨鹽的分解溫度：NH₄H₂PO₄＞（NH₄）₂HPO₄，
故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及水解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，電極反應(yīng)式的書寫、有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算是高考熱點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)掌握，難度中等．