Question

次磷酸(H₃PO₂)是一种精细化工产品，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均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银．

①(H₃PO₂)中，磷元素的化合价为___________。

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是 正盐还是酸式盐？___________，其溶液显___________性(填“弱酸性”、“中性”、或者“弱碱性”)。

（3）H₃PO₂的工业制法是：将白磷(P₄)与氢氧化钡溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)₂，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式___________。

（4）(H₃PO₂)也可以通过电解的方法制备．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___________杂质。该杂质产生的原因是___________。

Answer

（1）H3PO2H2PO2-+H+；

（2）①+1；②H3PO4；③正盐；碱性；

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

（4）①4OH--4e-=O2↑+2H2O；②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；③PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化

【解析】

试题分析：（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H3PO2H2PO2-+H+，故答案为：H3PO2H2PO2-+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，故答案为：+1；

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；故答案为：H3PO4；

③由于H3PO2是一元中强酸，所以NaH2PO2为一元强碱和一元中强酸形成的正盐，所以该盐溶液由于H2PO2-发生水解呈碱性，方程式为H2PO2-+H2O⇌H3PO2+OH-，故答案为：正盐；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↑，故答案为：2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑；

（4）①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；

②产品室可得到H3PO2的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，故答案为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

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，其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-，产品中混有PO43-，故答案为：PO43-；H2PO2-或H3PO2被氧化。

考点：考查了电解原理；氧化还原反应；弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的原理的相关知识。