Question

(14分)亚磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在电离平衡：H₃PO₃H⁺ + H₂PO₃^－。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生和Na₂HPO₃。

（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式       。

②根据亚磷酸（H₃PO₃）的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH       7（填“>”、“<”或“=”）。

③某温度下，0.1000 mol·L^－1的H₃PO₃溶液中c (H⁺)＝2.5×10^－2 mol·L^－1，除OH^—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是       ，该温度下H₃PO₃电离平衡的平衡常数K=       。（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）

（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式       。

（3）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

①阴极的电极反应式为       。

②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为      。

Answer

（1）① H3PO3+OH—＝H2PO3—+H2O （2分） ② > （2分）

③c（H+）> c（H2PO3-）> c（HPO32-） （2分） 8.3×10－3mol/L（2分）

（2）H3PO3 + I2 +H2O = 2HI + H3PO4 （2分） （3）① 2H+ + 2e－＝H2↑ （2分）

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

【解析】

试题分析：（1）①亚磷酸是二元弱酸，与少量NaOH溶液反应生成酸式盐，反应的离子方程式为H3PO3+OH—＝H2PO3—+H2O。

②亚磷酸是二元弱酸，因此相应的正盐Na2HPO3在溶液中水解溶液显碱性，则pH＞7。

③亚磷酸是二元弱酸，以第一步电离为主，又因为水中还存在电离平衡，所以除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是c（H+）> c（H2PO3-）> c（HPO32-）；根据H3PO3溶液存在电离平衡H3PO3H+ + H2PO3－可知，溶液中c（H2PO3-）≈c（H+）＝2.5×10－2 mol·L－1，c（H3PO3）＝0.1000 mol·L－1－2.5×10－2 mol·L－1＝0.075mol/L，所以该温度下电离常数K＝。

（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，在反应中被氧化为磷酸，反应的化学方程式为H3PO3 + I2 +H2O = 2HI + H3PO4。

（3）①电解池中阴极得到电子，因此阴极是溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H+ + 2e－＝H2↑。

②阳极氢氧根离子放电，同时产生氢离子，氢离子进入产品室与Na2HPO3反应得到亚磷酸，所以在产品室生成亚磷酸的方程式为HPO32－+ 2H+＝H3PO3 。

考点：考查弱电解质的电离、离子浓度大小比较、氧化还原反应以及电化学原理的应用