Question

已知：Cu(OH)₂是二元弱碱；亚磷酸（H₃PO₃）是二元弱酸，与NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃。

（1）在铜盐溶液中Cu^2＋发生水解反应的离子方程式为____，该反应的平衡常数为____；（已知：25℃时，Ksp[Cu(OH)₂]＝2.0×10^－20mol³/L³）

（2）根据H₃PO₃的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。常温下，向10mL0.01mol/L H₃PO₃溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________；

（3）电解Na₂HPO₃溶液可得到亚磷酸，装置如图（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）

①阳极的电极反应式为____________________。

②产品室中反应的离子方程式为____________。

 

Answer 1

【答案】

（13分）（1）Cu²⁺＋2H₂O Cu(OH)₂＋2H⁺（2分）；5×10^－9（2分）

（2）＞（2分）；c(Na⁺)＞c(HPO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(H₂PO₃^－)＞c(H⁺)（2分）

（3）①4OH^――4e^－＝2H₂O＋O₂↑（2分）

②HPO₃^2－＋2H^＋＝H₃PO₃（2分）或HPO₃^2－＋H^＋＝H₂PO₃^－、H₂PO₃^－＋H^＋＝H₃PO₃（各1分）

【解析】

试题分析：（1）氢氧化铜是弱碱，所以铜离子可以水解，溶液显酸性，其水解反应的离子方程式为Cu²⁺＋2H₂O Cu(OH)₂＋2H⁺。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以该反应的平衡常数K＝＝=＝＝5×10^－9。

（2）H₃PO₃是弱酸，Na₂HPO₃是强碱弱酸盐，所以HPO₃^2－水解，其水溶液呈碱性，即pH＞7；向10mL0.01mol/LH₃PO₃溶液中滴加10ml 0.02mol/LNaOH溶液后，二者恰好反应生成Na₂HPO₃，溶液水解显碱性，所以溶液中离子浓度大小为c(Na⁺)＞c(HPO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(H₂PO₃^－)＞c(H⁺)。

（3）①电解池阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应。所以根据装置图可知，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH^――4e^－＝2H₂O＋O₂↑。

②由于阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，所以产品室中HPO₃^2－和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为HPO₃^2－＋2H^＋＝H₃PO₃，或HPO₃^2－＋H^＋＝H₂PO₃^－、H₂PO₃^－＋H^＋＝H₃PO₃。

考点：考查水解方程式、平衡常数计算；酸碱中和溶液中离子浓度大小比较；电解原理的应用以及电极反应式的书写等