Question

已知：Cu(OH)₂是二元弱碱；亚磷酸（H₃PO₃）是二元弱酸，与NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃。

（1）在铜盐溶液中Cu^2＋发生水解反应的离子方程式为____，该反应的平衡常数为____；（已知：25℃时，Ksp[Cu(OH)₂]＝2.0×10^－20mol³/L³）

（2）根据H₃PO₃的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。常温下，向10mL0.01mol/L H₃PO₃溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________；

（3）电解Na₂HPO₃溶液可得到亚磷酸，装置如图（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）

①阳极的电极反应式为____________________。

②产品室中反应的离子方程式为____________。

Answer

（13分）（1）Cu2+＋2H2O Cu(OH)2＋2H+（2分）；5×10－9（2分）

（2）＞（2分）；c(Na+)＞c(HPO32－)＞c(OH－)＞c(H2PO3－)＞c(H+)（2分）

（3）①4OH――4e－＝2H2O＋O2↑（2分）

②HPO32－＋2H＋＝H3PO3（2分）或HPO32－＋H＋＝H2PO3－、H2PO3－＋H＋＝H3PO3（各1分）

【解析】

试题分析：（1）氢氧化铜是弱碱，所以铜离子可以水解，溶液显酸性，其水解反应的离子方程式为Cu2+＋2H2O Cu(OH)2＋2H+。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以该反应的平衡常数K＝＝=＝＝5×10－9。

（2）H3PO3是弱酸，Na2HPO3是强碱弱酸盐，所以HPO32－水解，其水溶液呈碱性，即pH＞7；向10mL0.01mol/LH3PO3溶液中滴加10ml 0.02mol/LNaOH溶液后，二者恰好反应生成Na2HPO3，溶液水解显碱性，所以溶液中离子浓度大小为c(Na+)＞c(HPO32－)＞c(OH－)＞c(H2PO3－)＞c(H+)。

（3）①电解池阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应。所以根据装置图可知，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH――4e－＝2H2O＋O2↑。

②由于阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，所以产品室中HPO32－和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为HPO32－＋2H＋＝H3PO3，或HPO32－＋H＋＝H2PO3－、H2PO3－＋H＋＝H3PO3。

考点：考查水解方程式、平衡常数计算；酸碱中和溶液中离子浓度大小比较；电解原理的应用以及电极反应式的书写等