Question

【題目】已知亞磷酸(H3PO3)的結(jié)構(gòu)如圖，具有強(qiáng)還原性的弱酸，可以被銀離子氧化為磷酸。

（1）已知亞磷酸可由PCl3水解而成，請(qǐng)寫出相應(yīng)的離子方程式____________；

（2）Na2HPO3是________(填“正鹽”或“酸式鹽”)；

（3）亞磷酸與銀離子反應(yīng)時(shí)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________；

（4）某溫度下，0.10molL-1的H3PO3溶液的pH為1.6，即c(H+)=2.5×10-2molL-1，該溫度下H3PO3的一級(jí)電離平衡常數(shù)Ka1=___________________；(H3PO3第二步電離忽略不計(jì)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（5）向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中：c(Na+)_____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“＞”、“＜”或“=”)；

（6）向某濃度的亞磷酸中滴加NaOH溶液，其pH與溶液中的H3PO3、H2PO3-、HPO32-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)a(X)（平衡時(shí)某物種的濃度與整個(gè)物種濃度之和的比值)的關(guān)系如圖所示。

以酚酞為指示劑，當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是_________________________。

Answer 1

【答案】PCl3+3H2O＝H3PO3+3H++3Cl- 正鹽 2∶1 8.3×10-3 mol·L-1 = H2PO3-+OH-＝HPO32-+H2O

【解析】

(1)PCl3水解可制取亞磷酸和鹽酸；

(2)根據(jù)亞磷酸(H3PO3)的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)羥基，是二元弱酸；

(3)亞磷酸(H3PO3)具有強(qiáng)還原性的弱酸，可以被銀離子氧化為磷酸，Ag+被還原生成Ag，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；

(4)該弱酸溶液電離程度較小，所以該溶液中存在c(H2PO3-)≈c(H+)=2.5×10-2molL-1，c(H3PO3)=(0.10-2.5×10-2)mol/L，結(jié)合電離平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；

(5)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，則c(H+)=c(OH-)，結(jié)合電荷守恒判斷；

(6)酚酞的變色范圍為8-10，以酚酞為指示劑，當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，溶液的pH大于8，根據(jù)圖像，溶液中H2PO3-轉(zhuǎn)化為HPO32-，據(jù)此書寫反應(yīng)的方程式。

(1)PCl3水解可制取亞磷酸和鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為PCl3+3H2O＝H3PO3+3H++3Cl-，故答案為：PCl3+3H2O＝H3PO3+3H++3Cl-；

(2)根據(jù)亞磷酸(H3PO3)的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)羥基，是二元弱酸，則該二元弱酸最多電離出兩個(gè)氫離子，Na2HPO3是該二元弱酸中的H原子不能被電離，所以Na2HPO3為正鹽，故答案為：正鹽；

(3)亞磷酸與銀離子反應(yīng)生成磷酸，銀離子還原為銀單質(zhì)，反應(yīng)中銀離子是氧化劑，則H3PO3是還原劑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，n(Ag+)=n(H3PO3)×(5-3)，因此n(Ag+)∶n(H3PO2)=2∶1，故答案為：2∶1；

(4)該弱酸溶液電離程度較小，所以該溶液中存在c(H2PO3-)≈c(H+)=2.5×10-2molL-1，c(H3PO3)=(0.10-2.5×10-2)mol/L，其電離平衡常數(shù)K===8.3×10-3 mol/L，故答案為：8.3×10-3 mol/L；

(5)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，則c(H+)=c(OH-)，溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒有c(Na+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)，故答案為：=；

(6)酚酞的變色范圍為8-10，以酚酞為指示劑，當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，溶液的pH大于8，根據(jù)圖像，溶液中H2PO3-轉(zhuǎn)化為HPO32-，所以離子方程式為H2PO3-+OH-＝HPO32-+H2O，故答案為：H2PO3-+OH-＝HPO32-+H2O。