Question

磷元素的含氧酸有磷酸、亚磷酸、次磷酸等很多种，其中亚磷酸(H₃PO₃)是具有强还原性的二元弱酸，可以被银离子氧化为磷酸。

（1）写出亚磷酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________；

（2）亚磷酸与银离子反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________；

（3）某温度下，0.10mol•L^-1的H₃PO₃溶液的pH为1.6，即c(H⁺)=2.5×10^-2mol•L^-1，该温度下H₃PO₃的电离平衡常数K=___________________；(H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两们有效数字)

（4）向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中：c(Na⁺)_____c(H₂PO₃^-)+2c(HPO₃^2-)(填“＞”、“＜”或“=”，下同)；在NaH₂PO₃溶液中，c(H⁺)+c(H₃PO₃)_____c(HPO₃^2-)+c(OH^-)

（5）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

①产品室中反应的离子方程式为_______________________；

②得到1mol亚磷酸的同时，阴极室制得NaOH质量为________g。

（6）已知铵盐的分解比较复杂，但分解时不涉及到化合价变化的铵盐分解比较简单，其实质就是质子的转移(如NH₄ANH₃+HA)，磷酸对应的各种铵盐分解时不涉及化合价变化，试从酸根离子结合氢离子难易的解度，判断下列铵盐的分解温度：

NH₄H₂PO₄____________(NH₄)₂HPO₄(填“＞”、“＜”或“=”)

Answer

(14分)（1） ① H3PO3+2OH—＝HPO32— +2H2O (2分)

（2）2：1 (2分) （3）8.3×10－3 mol·L－1 (2分) （4） = (1分) = (1分)

（5） ①HPO32－+ 2H+＝H3PO3 (2分)

[或：HPO32－+ H+ ＝H2PO3－ 、H2PO3－+ H+＝H3PO3(各1分)] ②80(2分)（6）>(2分)

【解析】

试题分析：（1）亚磷酸是二元弱酸，则亚磷酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO3+2OH—＝HPO32— +2H2O；

（2）银离子还原为银单质，反应中银离子是氧化剂，氧化产物的化学式为H3PO4，则H3PO3是还原剂，根据转移电子守恒，n(Ag+)=n(H3PO2)×(5-3)，即n(Ag+)：n(H3PO3)=2：1；

（3）H3PO3 ═H++H2PO3-

起始浓度 0.10 0 0

反应浓度 2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2

平衡浓度0.10-2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2

电离平衡常数K=mol/L=8.3×10-3mol/L；

（4）向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中存在电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO3-)+2c(HPO32-)，且c(H+)=c(OH-)，则c(Na+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)；

在NaH2PO3溶液中存在着的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO3-)+2c(HPO32-)、物料守恒式为c(Na+)=c(H3PO3)+c(H2PO3-)+c(HPO32-)，将电荷守恒式中c(Na+)用物料守恒式等量替换得c(H+)+c(H3PO3)=c(HPO32-)+c(OH-)；

（5）①产品室中HPO32-和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO32-+2H+=H3PO3；

②阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当得到1mol亚磷酸的同时转移2molH+，即反应中转移电子数为2mol，则阴极室生成2molNaOH，质量为40g/mol×2mol=80g；

（6）H2PO4-的水解程度小于HPO42-，即H2PO4-结合H+能力弱，铵盐相对难分解，则NH4H2PO4的分解温度大于(NH4)2HPO4的分解温度。

考点：考查溶液中的电离平衡、离子浓度大小比较及电解原理的应用。