Question

【題目】 次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問題：

（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式：

（2）H3PO2及NaH2PO2)均可將溶液中的銀離子還原為銀單質(zhì)，從而可用于化學(xué)鍍銀。

①(H3PO2)中，磷元素的化合價(jià)為

②利用(H3PO2)進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4︰1，則氧化產(chǎn)物為： (填化學(xué)式)

③NaH2PO2是正鹽還是酸式鹽？ 其溶液顯 性(填弱酸性、中性、或者弱堿性)

（3）(H3PO2)的工業(yè)制法是：將白磷(P4)與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)，后者再與硫酸反應(yīng)，寫出白磷與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（4）(H3PO2)也可以通過電解的方法制備。工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過)：

①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式

②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是 雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是：

Answer 1

【答案】（1）H3PO2H++H2PO2-；（2）①+1；②H3PO4；③正鹽 弱堿性；

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

(4) ① 2H2O-4e-=O2↑+4H+；② 陽(yáng)極室的H+穿過陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO3-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成）③ PO43- ；H3PO3或H2PO2-被氧化。

【解析】解決本題，首先應(yīng)該清楚：強(qiáng)弱電解質(zhì)電離方程式的區(qū)別；化合物中各種元素的化合價(jià)的關(guān)系；氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移關(guān)系及氧化劑、氧化產(chǎn)物等概念；電化學(xué)反應(yīng)原理；然后根據(jù)題意對(duì)給出的物質(zhì)或反應(yīng)作出相應(yīng)的判斷。綜合運(yùn)用已知條件完成各個(gè)問題。作出判斷，再進(jìn)行書寫。對(duì)于元素的化合價(jià)，可結(jié)合化合物中各種元素的化合價(jià)的關(guān)系來(lái)判斷。（1）由于H3PO2是一元中強(qiáng)酸，所以其電離方程式可寫為H3PO2H++H2PO2-；（2）①H是+1價(jià)，O是-2價(jià)。根據(jù)在任何化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則，在H3PO2中P元素的化合價(jià)為+1價(jià)。②在利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，H3PO2作還原劑；Ag+作氧化劑，因?yàn)檠趸瘎┡c還原劑的物質(zhì)的量之比為4︰1，所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目就是元素的化合價(jià)降低或升高的數(shù)目，可知反應(yīng)后Ag+被還原為單質(zhì)Ag, H3PO2被氧化為+5價(jià)的H3PO4，因此氧化產(chǎn)物為H3PO4。③H3PO2是一元中強(qiáng)酸，所以H3PO2的結(jié)構(gòu)是，NaH2PO2是正鹽；該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽，故水溶液顯弱堿性。（3）根據(jù)題意和電子守恒、原子守恒，可得白磷與氫氧化鋇溶液發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是2P4+3Ba(OH)2+ 6H2O= 3Ba(H2PO2)2 +3PH3↑；（4）①在陽(yáng)極由于含有陰離子OH-、SO42-、H2PO2-；放電能力最強(qiáng)的是OH-，所以陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2H2O-4e- =O2↑+4H+；②在產(chǎn)品室之所以可得到H3PO2是因?yàn)殛?yáng)極室的H+穿過陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者在產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)H++H2PO2= H3PO2。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣會(huì)把H3PO2、H2PO2-氧化為PO43-，導(dǎo)致產(chǎn)品不純。