Question

亞憐酸（H₃PO₃)是二元酸，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂HPO₃。

（1）PCl₃水解可制取亞磷酸：PCl₃+3H₂O=H₃PO₃+_______。

（2）H₃PO₃溶液中存在電離平衡：H₃PO₃H⁺+H₂PO₃^－。

①某溫度下，0.10mol•L^－1 的 H₃PO₃ 溶液 pH =1.6，即溶液中 c(H⁺) =2.5×10^－2 mol•L^－1。求該溫度下上述電離平衡的平衡常數(shù)K，寫出計(jì)算過程。（H₃PO₃的第二步電離忽略不計(jì)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）

②根據(jù)H₃PO₃的性質(zhì)可推測Na₂HPO₃稀溶液的pH________7 (填“>”、“=”或“<”）。

（3）亞磷酸具有強(qiáng)還原性，可使碘水褪色。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

（4）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞鱗酸，裝置示意圖如下：

①陰極的電極反應(yīng)式為____________________________。

②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

 

Answer 1

【答案】

（15分）

（1）3HCl （2分）

（2）（5分）①解：       H₃PO₃       H⁺     +   H₂PO₃^－

起始濃度/mol•L^－1          0.10           0          0

變化濃度/mol•L^－1        2.5×10^－2       2.5×10^－2     2.5×10^－2

平衡濃度/mol•L^－1        7.5×10^－2       2.5×10^－2     2.5×10^－2    （2分）

K==≈8.3×10^－3

答：該溫度下上述電離平衡的平衡常數(shù)K約為8.3×10^－3。   （3分）

（說明：各組分起始濃度、變化濃度、平衡濃度均正確得2分，平衡常數(shù)表達(dá)式、代入數(shù)據(jù)、結(jié)果各1分，帶單位計(jì)算不扣分，其它合理寫法也給分）

②>  （2分）

（3）H₃PO₃+I₂+H₂O=H₃PO₄+2HI  （3分）

（4）①2H⁺+2e^－=H₂↑或2H₂O+2e^－=H₂↑+2OH^－（2分）

HPO₃^2－+2H⁺=H₃PO₃ （2分）或HPO₃^2－+H⁺= H₂PO₃^－、H₂PO₃^－+H⁺=H₃PO₃（各1分）

【解析】

試題分析：（1）①由于c=n/V，各組分變化濃度之比等于系數(shù)之比，由此推斷該反應(yīng)體系中各組分的（起始、變化、平衡）濃度，則：

N₂(g) +  O₂(g) 2NO(g)

起始濃度（mol/L）    1.3      1.5        0

變化濃度（mol/L）    0.5      0.5        1

平衡濃度（mol/L）    0.8      1.0        1

根據(jù)平均反應(yīng)速率的定義式，v(NO)===0.2mol/(L•min)

根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義式，K==mol²/L²≈1.25

②混合氣體的密度等于混合氣體總質(zhì)量除以容器體積，由于該反應(yīng)各組分都是氣體，所以混合氣體總質(zhì)量始終保持不變，容器體積始終為5L，因此混合氣體密度始終保持不變，且密度不變不能說明達(dá)到平衡，故a錯(cuò)誤；由于N₂(g)+ O₂(g)2NO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量保持不變的反應(yīng)，則混合氣體總的物質(zhì)的量始終不變，且容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)始終不變不能說明達(dá)到平衡，故b錯(cuò)誤；從反應(yīng)開始達(dá)到平衡，反應(yīng)物濃度逐漸減小，所以正反應(yīng)速率逐漸減小，故c正確；單位時(shí)間內(nèi)，N₂和NO的消耗量之比就是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率之比，反應(yīng)開始時(shí)，正反應(yīng)速率最大、逆反應(yīng)速率最小，此時(shí)N₂和NO的消耗量之比最大，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，此時(shí)N₂和NO的消耗量之比最小（為1/2），故d正確；

（2）根據(jù)蓋斯定律，已知的前一個(gè)熱化學(xué)方程式減去后一個(gè)熱化學(xué)方程式，可以得到：2H₂(g) + 2NO(g)=N₂(g) + 2H₂O(l)   △H = －752.1 kJ·mol^－1；（3）讀圖，兩條曲線先后達(dá)到平衡，說明T₂>T₁，即升高溫度，平衡時(shí)c(NO)增大，由于升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，c(NO)增大說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H<0；畫圖要點(diǎn)：S₁變?yōu)镾₂，即減小催化劑表面積，反應(yīng)速率減小，單位時(shí)間內(nèi)NO的變化濃度減小，則T₁、S₂的曲線位于T₁、S₁曲線的右邊；催化劑不能使平衡移動(dòng)，所以NO的平衡濃度與T₁、S₁曲線相同，只是達(dá)到平衡的時(shí)間比T₁、S₁曲線增大。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)原理，涉及求平均反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的建立、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、畫催化劑對反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響曲線。