Question

磷是重要的元素，能形成多种含氧酸。回答下列问题:

(1)次磷酸(H₃PO₂)是一元酸，其电离常数的值K=9×10³。向10mL0.1 mol•L^-1H₃PO₂溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液，写出反应的离子方程式_________，c(Na+)+(H₂PO₂^-)+c(H₃PO₂)=______(忽略混合后溶波体积的变化)。

(2)亚磷酸(H₃PO₃)是二元弱酸， 25℃时亚磷酸的电离常数的值为K₁=1×10^-2、k₂=2.6×10^－7,则NaH₂PO₃溶液显性_____(填“酸”“碱”或“中”)，原因是____(结合化学用语及数据计算进行解释)

(3)已知HF的电离常数的值为K=3.6×10^-4,将足量HF溶液和Na₂HPO₃溶液反应，其离子方程式为______。

(4)亚磷酸具有强还原性。化学实验小组利用滴定法测定某亚磷酸溶液的浓度，取25.00mL的亚磷酸溶液放入锥形瓶中，用0.10 mol•L^-1的高锰酸钾溶液进行滴定，反应的离子方程式是5H₃PO₃+ 2MnO₄^-+6H⁺ = 5H₃PO₄+ 2Mn²⁺ +3H₂O。

三次滴定实验的数据分别如下:

实验编号	滴定前读数	滴定后读数
1	0.50	22.50
2	1.50	24.50
3	1.00	22.00

①亚磷酸溶液的物质的量浓度为______。

②关于该实验下列说法正确的是______(填写序号)。

a 取亚磷酸溶液的滴定管，洗涤后未润洗，导致结果偏低

b 盛高锰酸钾溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡，导致结果偏高

c 滴定过程中眼睛只注视滴定管中液面变化，并做好记录

d 锥形瓶未干燥底部有水，会导致结果偏低

Answer

H3PO2+OH-= H2PO2-+H2O 0.1mol/L 酸 H2PO3-溶液中存在水解平衡和电离平衡：H2PO3-+H2OH3PO3+OH-、H2PO3-HPO32－+H＋，水解平衡常数为：Kh=＜K2＝2.6×10－7，即电离大于水解，所以NaH2PO3溶液显酸性 HPO32-+HF=H2PO3-+F- 0.22mol/L ab

【解析】

(1)由于次磷酸(H3PO2)是一元酸，向10 mL 0.1 mol•L-1 H3PO2溶液中加入30 mL等物质的量浓度的NaOH溶液，则NaOH溶液过量，反应的离子方程式为：H3PO2+OH-=H2PO2-+H2O；根据元素守恒：c(Na+)+c(H2PO2-)+c(H3PO2)==0.1mol/L；

(2)由于H2PO3-溶液中存在水解平衡和电离平衡：H2PO3-+H2OH3PO3+OH-、H2PO3-HPO32－+H＋，水解平衡常数为：Kh=＜K2＝2.6×10－7，即电离大于水解，所以NaH2PO3溶液显酸性；

(3)因为亚磷酸的电离常数的值为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7，HF的电离常数的值为K=3.6×10-4，则酸性强弱为：H3PO3＞HF＞H2PO3-，根据强酸制弱酸书写离子方程式为：HF+HPO32-=H2PO3-+F-；

(4)①高锰酸钾溶液滴定亚磷酸溶液，离子方程式是5H3PO3+2MnO4-+6H+=5H3PO4+2Mn2++3H2O，实验1：V1=22.5 mL -0.5 mL =22mL，实验2：V2=24.5 mL -1.5 mL =23mL，实验3：V3=22 mL -1 mL =21mL，所以平均体积V==22mL，根据5H3PO3～2MnO4-，则c(H3PO3)==0.22mol/L；

②a. 亚磷酸溶液的滴定管洗涤后未润洗，则待测液被稀释，浓度降低，故a正确；

b. 滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡，则V标偏大，导致结果偏大，故b正确；

c. 滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故c错误；

d. 锥形瓶盛放待测液，锥形瓶未干燥底部有水，待测液浓度降低，但待测液物质的量不变，消耗标准液体积不变，测定结果不变，故d错误；故答案为：ab。