Question

亚磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在电离平衡：H₃PO₃ H⁺ + H₂PO₃^－。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃。

（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________。

②某温度下，0.1000 mol·L^－1的H₃PO₃溶液pH的读数为1.6，即此时溶液中c (H⁺) ＝ 2.5×10^－2 mol·L^－1，除OH^－之外其他离子的浓度由小到大的顺序是                  ，该温度下H₃PO₃电离平衡的平衡常数K=                  。（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）

③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“=”）。

（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式_______________________。

（3）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

①阴极的电极反应式为________________________。

②产品室中反应的离子方程式为________________。

Answer

（1） ①H3PO3+OH－＝H2PO3－+H2O (2分)

②c(HPO32－)＜c(H2PO3－)＜c(H+) (2分)   8.3×10－3mol/L(2分，写或不写单位均正确)

③ ＝ (2分)

（2）H3PO3+I2+H2O＝H3PO4+2HI(2分)

（3）①2H++2e－＝H2↑ (2分)

②HPO32－+2H+＝H3PO3(2分)  或HPO32－+H+＝H2PO3－、H2PO3－+H+＝H3PO3(各1分)

【解析】

考点分析：（1）①亚磷酸是二元酸，亚磷酸和少量氢氧化钠反应生成NaH2PO3、H2O，所以该反应方程式为：H3PO3+OH-=H2PO3-+H2O，故答案为：H3PO3+OH-=H2PO3-+H2O；

②0.1000mol•L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6，氢离子浓度小于亚磷酸浓度，所以亚磷酸是二元弱酸，在水中分步电离，且第一步电离程度大于第二步，两步电离中都有氢离子生成，所以氢离子浓度最大，离子浓度大小顺序是c（HPO32-）＜c（H2PO3-）＜c（H+），

                               H3PO3 H++H2PO3-

起始时各物质浓度（mol•L-1）     0.10     0       0

反应的各物质的浓度（mol•L-1）2.5×10-2 2.5×10-2   2.5×10-2

平衡时各物质的浓度（mol•L-1）0.10-2.5×10-2 2.5×10-22.5×10-2

K＝c（H+）c（H2PO3−）/c(c(H3PO3)＝2.5×10−2×2.5×10−2/0.10-2.5×10−2=8.3×10-3mol/L；

故答案为：c（HPO32-）＜c（H2PO3-）＜c（H+），8.3×10-3mol/L；  

③溶液呈中性，则C（H+）=C（OH-），溶液呈电中性，则c（Na+）+C（H+）=C（OH-）+c（H2PO3-）+2c（HPO32-），因为C（H+）=C（OH-），所以c（Na+）=c（H2PO3-）+2c（HPO32-），故答案为：=；

（2）碘具有强氧化性，亚磷酸具有强还原性，所以亚磷酸和碘能发生氧化还原反应生成氢碘酸和磷酸，反应方程式为：H3PO3+I2+H2O=2HI+H3PO4，故答案为：H3PO3+I2+H2O=2HI+H3PO4；

（3）①阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；

②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，故答案为：HPO32-+2H+=H3PO3．

考点：弱电解质的电离、电极反应式的书写、有关平衡常数的计算。