Question

(15分)
次磷酸(H₃PO₂)是一种精细化工产品，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)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①(H₃PO₂)中，磷元素的化合价为            
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)
③NaH₂PO₂是正盐还是酸式盐？                     其溶液显            性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)
（3）(H₃PO₂)的工业制法是：将白磷(P₄)与氢氧化钡溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：                             
（4）(H₃PO₂)也可以通过电解的方法制备。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                    
③早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是                杂质。该杂质产生的原因是：                                  

Answer 1

（1）H₃PO₂H⁺+H₂PO₂^-；（2）①+1；②H₃PO₄；③正盐 弱碱性；
（3）2P₄+3Ba(OH)₂+6H₂O=3Ba(H₂PO₂)₂+3PH₃↑；
(4) ① 2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；②阳极室的H⁺穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H₂PO₃^-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成）③  PO₄^3-；H₃PO₃或H₂PO₂^-被氧化。

试题分析：（1）由于H₃PO₂是一种中元强酸，所以其电离方程式是H₃PO₂H⁺+H₂PO₂^-；（2）①根据化合物中正负化合价的代数和为0，H是+1价，O是-2价。所以在H₃PO₂中P元素的化合价为+1价。②根据题意结合电子守恒、原子守恒可知：氧化产物为H₃PO₄，还原产物是Ag。③根据元素的化合价及电离情况可知H₃PO₂的结构是，所以NaH₂PO₂是正盐；由于该盐是强碱弱酸盐，所以该溶液显弱碱性。（3）根据题意可得白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式是2P₄+3Ba(OH)₂+ 6H₂O= 3Ba(H₂PO₂)₂ +3PH₃↑；（4）①在阳极由于含有的阴离子OH^-、SO₄^2-、H₂PO₂^-中放电能力最强的是OH^-，所以发生反应： 2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；②在产品室只所以可得到H₃PO₂是因为阳极室的H⁺穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H₂PO₃^-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成）③早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H₃PO₃或H₂PO₂^-氧化为PO₄^3-，是产品不纯。