Question

亞磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在電離平衡：H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-．亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)，生和Na₂HPO₃．
（1）①寫出亞磷酸與少量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
②根據(jù)亞磷酸（H₃PO₃）的性質(zhì)可推測Na₂HPO₃稀溶液的pH

 

7（填“＞”、“＜”或“=”）．
③某溫度下，0.1000mol?L^-1的H₃PO₃溶液中c （H⁺）=2.5×10^-2 mol?L^-1，除OH^-之外其他離子的濃度由大到小的順序是

 

，該溫度下H₃PO₃電離平衡的平衡常數(shù)K=

 

．（H₃PO₃第二步電離忽略不計，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）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

 

．
（3）電解Na₂HPO₃溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下：說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過．
①陰極的電極反應(yīng)式為

 

．
②產(chǎn)品室中生成亞磷酸的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,原電池和電解池的工作原理

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）①亞磷酸和少量氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₃、H₂O；
②亞磷酸是二元酸，故Na₂HPO₃屬于正鹽，HPO₃^2-只能發(fā)生水解；
③根據(jù)亞磷酸的濃度和pH知，亞磷酸是二元弱酸，在水溶液里分步電離，且電離程度逐漸減小，據(jù)此確定離子濃度大小；根據(jù)K=

c(H+)．C(H2PO3-)

C(H3PO3)

計算；
（2）碘具有強(qiáng)氧化性，亞磷酸具有強(qiáng)還原性，所以碘和亞磷酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫碘酸和磷酸；
（3）①陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合 生成亞磷酸．

解答： 解：（1）①亞磷酸是二元酸，亞磷酸和少量氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₃、H₂O，所以該反應(yīng)方程式為：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O；
故答案為：H₃PO₃+OH^-=H₂PO₃^-+H₂O；
②亞磷酸是二元酸，故Na₂HPO₃屬于正鹽，HPO₃^2-只能發(fā)生水解而使溶液顯示堿性，即pH＞7；
故答案為：＞；
③0.1000mol?L^-1的H₃PO₃溶液c （H⁺）=2.5×10^-2 mol?L^-1，氫離子濃度小于亞磷酸濃度，所以亞磷酸是二元弱酸，在水中分步電離，且第一步電離程度大于第二步，兩步電離中都有氫離子生成，所以氫離子濃度最大，離子濃度大小順序是c（HPO₃^2-）＜c（H₂PO₃^-）＜c（H⁺）；
                             H₃PO₃ ?H⁺+H₂PO₃^-
起始時各物質(zhì)濃度（mol?L^-1）：0.10              0           0
反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）：2.5×10^-2 2.5×10^-2   2.5×10^-2
平衡時各物質(zhì)的濃度（mol?L^-1）：0.10-2.5×10^-2 2.5×10^-2 2.5×10^-2
K=

c(H+)．C(H2PO3-)

C(H3PO3)

=

2.5×10-2×2.5×10-2

0.10-2.5×10-2

=8.3×10^-3mol/L；
故答案為：c（H⁺）＞c（H₂PO₃^-）＞c（HPO₃^2-）；8.3×10^-3mol/L；
（2）碘具有氧化性，亞磷酸具有強(qiáng)還原性，所以亞磷酸和碘能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫碘酸和磷酸，反應(yīng)方程式為：H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄；
故答案為：H₃PO₃+I₂+H₂O=2HI+H₃PO₄；
（3）①陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②產(chǎn)品室中HPO₃^2-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應(yīng)離子方程式為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃；
故答案為：HPO₃^2-+2H⁺=H₃PO₃．

點(diǎn)評：本題考查弱電解質(zhì)的電離、離子濃度大小比較、電離常數(shù)的計算、水解原理的應(yīng)用、電極方程式的書寫等，知識點(diǎn)較綜合，電極反應(yīng)式的書寫、有關(guān)平衡常數(shù)的計算是高考熱點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)掌握．