Question

次磷酸（H₃PO₂）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性．回答下列问题：

（1）H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式                        ．

（2）H₃PO₂及NaH₂PO₂均可将溶液中的Ag⁺还原为银，从而可用于化学镀银．

①（H₃PO₂）中，P元素的化合价为                      ．

②利用（H₃PO₂）进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则氧化产物为：             （填化学式）．

③NaH₂PO₂为             （填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显           （填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）．

（3）（H₃PO₂）的工业制法是：将白磷（P₄）与Ba（OH）₂溶液反应生成PH₃气体和Ba（H₂PO₂）₂，后者再与H₂SO₄反应．写出白磷与Ba（OH）₂溶液反应的化学方程式                 ．

（4）H₃PO₂也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：

①写出阳极的电极反应式                     ．

②分析产品室可得到H₃PO₂的原因                       ．

③早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有          杂质．

Answer

（1）H3PO2H2PO2﹣+H+；

（2）①+1；②H3PO4；③正盐；弱碱性；

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

（4）①2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+；

②由于阳极室OH﹣放电，造成H+浓度增大，通过阳膜进入产品室，而原料室中的H2PO2﹣通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2；

③H3PO4．

【解析】（1）H3PO2是一元中强酸，溶液中部分电离出氢离子，所以其电离方程式为：H3PO2⇌H2PO2﹣+H+，

（2）①H3PO2中，总化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为﹣2价，则P元素的化合价为：+1价，

②该反应中Ag+为氧化剂，H3PO2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，设反应产物中P的化合价为x，根据化合价升降相等可得，4×（1﹣0）=1×（x﹣1），解得x=5，所以氧化产物为+5价的H3PO4，

③H3PO2是一元中强酸，则NaH2PO2为正盐，H2PO2﹣离子在水溶液里水解导致溶液呈碱性，

（3）白磷（P4）与Ba（OH）2溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，反应方程式为：2P4+3Ba（OH）2+6H2O=3Ba（H2PO2）2+2PH3↑，

（4）阳极室水放电生成氧气与氢离子，氢离子通过阳离子交换膜进入产品室，与产品室中HPO32﹣反应得到H3PO3，由于氧气可以将H3PO3氧化为H3PO4，左边阳离子交换膜防止氧气可以将H3PO3氧化为H3PO4，阴极室中是水放电生成氢气与氢氧根，钠离子通过阳离子交换膜加入阴极室．

①阳极室发生氧化反应，电极反应式为：2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+，

②由于阳极室OH﹣放电，造成H+浓度增大，通过阳膜进入产品室，而原料室中的H2PO2﹣通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2，

③阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，氧气可以将H3PO3氧化为H3PO4，导致产品中混有：H3PO4