Question

8．I．磷化鋁（AlP）和磷化氫（PH₃）都是糧食儲(chǔ)備常用的高效熏蒸殺蟲劑．
（1）磷元素位于元素周期表第三周期VA族．AlP遇水蒸氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出PH₃氣體，該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物的化學(xué)式為Al（OH）₃．
（2）PH₃具有強(qiáng)還原性，能與CuSO₄溶液反應(yīng)，配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
□CuSO₄+□PH₃+□H₂O═□Cu₃P↓+□H₃PO₄+□H₂SO₄
（3）工業(yè)制備PH₃的流程如圖1所示．

①黃磷和燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為P₄+3NaOH+3H₂O=PH₃↑+3NaH₂PO₂，次磷酸的化學(xué)式為H₃PO₂，次磷酸屬于一（填“一”“二”或“三”）元酸．
②若起始時(shí)有1molP₄參加反應(yīng)，則整個(gè)工業(yè)流程中共生成2.5 mol PH₃．（不考慮產(chǎn)物的損失）
 II．某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將得到的Na₂SO₃溶液進(jìn)行電解，其中陰陽(yáng)膜組合電解裝置如圖2所示，電極材料為石墨．
①a表示陽(yáng)離子交換膜（填“陰”或“陽(yáng)”）．A-E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品．其中C為硫酸，則A表示NaOH溶液．E表示氫氣．
②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為SO₃^2--2e^-+H₂O=2H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 I．（1）原子結(jié)構(gòu)中電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)，AlP遇水蒸氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出PH₃氣體，根據(jù)元素守恒確定該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物的化學(xué)式；
（2）配平化學(xué)方程式，就是通過(guò)在各物質(zhì)的化學(xué)式前面添加系數(shù)，使反應(yīng)中每種原子個(gè)數(shù)在反應(yīng)前后相等的過(guò)程，但對(duì)于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)通常通過(guò)觀察，找出變化的特點(diǎn)或規(guī)律，常使用化合價(jià)來(lái)配平，保證化合價(jià)升高與降低的數(shù)相等即可；
（3）①根據(jù)圖示信息：黃磷和燒堿溶液反應(yīng)生成PH₃↑、NaH₂PO₂，據(jù)此書寫方程式，根據(jù)物質(zhì)電離出的氫離子數(shù)目確定酸的元數(shù)；
②根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程尋找關(guān)系式，進(jìn)行計(jì)算即可；
II．①?gòu)腃為硫酸可知，b為陰離子交換膜．故a為陽(yáng)離子交換膜．在陰極區(qū)應(yīng)為水放電生成氫氣和氫氧根，故A為氫氧化鈉，E為氫氣；
②陽(yáng)極應(yīng)為亞硫酸根放電生成硫酸根，寫出即可．

解答 解：I．（1）P處于第三周期，ⅤA族，AlP遇水蒸氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出PH₃氣體，根據(jù)元素守恒，確定該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物是Al（OH）₃，
故答案為：三；VA；Al（OH）₃；
（2）該方程式中Cu價(jià)態(tài)由+2→+1，P價(jià)態(tài)由-3→+5，為保證化合價(jià)升降數(shù)相等，Cu₃P與H₃PO₄計(jì)量數(shù)分別為8、3，CuSO₄的系數(shù)是24，H₂SO₄系數(shù)是24，根據(jù)元素守恒，得到：24CuSO₄+11PH₃+12H₂O═8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄，
故答案為：24，11，12，8，3，24；
（3）①根據(jù)圖示信息：黃磷和燒堿溶液反應(yīng)生成PH₃↑、NaH₂PO₂，方程式為：P₄+3NaOH+3H₂O=PH₃↑+3NaH₂PO₂，次磷酸的化學(xué)式為：H₃PO₂，根據(jù)電離出的氫離子數(shù)目確定次磷酸屬于一元酸，
故答案為：P₄+3NaOH+3H₂O=PH₃↑+3NaH₂PO₂；H₃PO₂；一；
②P₄+3NaOH+3H₂O=PH₃↑+3NaH₂PO₂；2H₃PO₂=PH₃↑+H₃PO₄，即P₄～2.5PH₃，若起始時(shí)有1molP₄參加反應(yīng)，則整個(gè)工業(yè)流程中共生成2.5molPH₃，
故答案為：2.5；
II．①?gòu)腃為硫酸可知，硫酸根來(lái)源于亞硫酸根放電．故b為陰離子交換膜，a為陽(yáng)離子交換膜，在陰極區(qū)應(yīng)為水放電生成氫氣和氫氧根離子，故A為氫氧化鈉，E為氫氣，
故答案為：陽(yáng)；NaOH溶液；氫氣；
②陽(yáng)極應(yīng)為亞硫酸根放電生成硫酸根，反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2--2e^-+H₂O=2H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₃^2--2e^-+H₂O=2H⁺+SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)的配平以及電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度中等．