Question

(15分)
次磷酸(H₃PO₂)是一種精細化工產品，具有較強還原性，回答下列問題：
（1）H₃PO₂是一元中強酸，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，從而可用于化學鍍銀。
①(H₃PO₂)中，磷元素的化合價為            
②利用(H₃PO₂)進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4︰1，則氧化產物為：     (填化學式)
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)的工業制法是：將白磷(P₄)與氫氧化鋇溶液反應生成PH₃氣體和Ba(H₂PO₂)，后者再與硫酸反應，寫出白磷與氫氧化鋇溶液反應的化學方程式：                             
（4）(H₃PO₂)也可以通過電解的方法制備。工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：

①寫出陽極的電極反應式                      
②分析產品室可得到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”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室，其缺點是                雜質。該雜質產生的原因是：                                  

Answer 1

（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陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H₂PO₃^-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成）③  PO₄^3-；H₃PO₃或H₂PO₂^-被氧化。

試題分析：（1）由于H₃PO₂是一種中元強酸，所以其電離方程式是H₃PO₂H⁺+H₂PO₂^-；（2）①根據化合物中正負化合價的代數和為0，H是+1價，O是-2價。所以在H₃PO₂中P元素的化合價為+1價。②根據題意結合電子守恒、原子守恒可知：氧化產物為H₃PO₄，還原產物是Ag。③根據元素的化合價及電離情況可知H₃PO₂的結構是，所以NaH₂PO₂是正鹽；由于該鹽是強堿弱酸鹽，所以該溶液顯弱堿性。（3）根據題意可得白磷與氫氧化鋇溶液反應的化學方程式是2P₄+3Ba(OH)₂+ 6H₂O= 3Ba(H₂PO₂)₂ +3PH₃↑；（4）①在陽極由于含有的陰離子OH^-、SO₄^2-、H₂PO₂^-中放電能力最強的是OH^-，所以發生反應： 2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；②在產品室只所以可得到H₃PO₂是因為陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H₂PO₃^-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成）③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室，其缺點是陽極產生的氧氣會把H₃PO₃或H₂PO₂^-氧化為PO₄^3-，是產品不純。