Question

次磷酸(H₃PO₂)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：

(1)H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式：____________。

(2)H₃PO₂及NaH₂PO₂均可将溶液中的Ag^＋还原为银，从而可用于化学镀银。

①H₃PO₂中，P元素的化合价为___________，NaH₂PO₂___________ (填“能”或“不能”)与NaOH反应。

②利用H₃PO₂进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。

(3)H₃PO₂的工业制法是：将白磷(P₄)与Ba(OH)₂溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)₂，后者再与H₂SO₄反应。写出白磷与Ba(OH)₂溶液反应的化学方程式：____________________。

(4)H₃PO₂也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式______________________________________________。

②分析产品室可得到H₃PO₂的原因______________________________________________。

Answer

H3PO2H2PO2—＋H＋＋1不能H3PO42P4＋3Ba(OH)2＋6H2O＝3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑2H2O－4e－=O2↑＋4H＋阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

【解析】

(1)H3PO2是一元中强酸，在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为H3PO2⇌H++H2PO2-，故答案为：H3PO2⇌H++H2PO2-；

(2)①O元素为-2价、H元素为+1价，根据化合物中化合价的代数和为0,所以P元素为+1价，NaH2PO2为正盐，不能再与NaOH发生中和反应，故答案为：+1；不能；

②该反应中银离子是氧化剂、H3PO2是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，根据转移电子相等知，1molH3PO2失去4mol电子，所以反应后P元素为+5价，则氧化产物是H3PO4，故答案为：H3PO4；

(3)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，反应方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑，故答案为：2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑；

(4)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；

②产品室可得到H3PO2的原因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，故答案为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2。