Question

次磷酸（H₃PO₂）也是一種中強酸，具有強還原性，與足量NaOH反應(yīng)生成NaH₂PO₂．H₃PO₂可用電滲析法制備，“四室電滲析法”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寫出陰極的電極反應(yīng)式：

 

．
②分析制備過程中陽極室溶液的濃度變化（填“變大”、“變小”或“不變”）

 

，
H₂PO₂^-在溶液中的流向

 

．
每生成2mol H₃PO₂，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

 

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③若撤去上述裝置中陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，將兩室合并，用H₃PO₂稀溶液代替稀硫酸，也可制得H₃PO₂，其缺點是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是

 

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Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：①根據(jù)陰極中陽離子為鈉離子和氫離子，判斷放電能力強弱，然后寫出陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式；
②根據(jù)圖示“四室電滲析法”工作原理分析濃度變化，離子移動和電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
③根據(jù)H₃PO₂及NaH₂PO₂均容易被氧化分析該裝置缺點．

解答： 解：①陰極中陽離子為鈉離子和氫離子，氫離子得電子能力強，在陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
①由于陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和H₂PO₂^-，其中放電能力最強的是氫氧根離子，則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，水減少，所以陽極室溶液濃度增大；H₂PO₂^-為陰離子，只能通過陰膜即流向產(chǎn)品室；陽極室的H⁺穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H₂PO₂^-穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H₃PO₂，H₂PO₃^-+H⁺=H₃PO₃，轉(zhuǎn)移電子數(shù)和生成氫離子數(shù)相等，故每生成2mol H₃PO₂，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2N_A；故答案為：變大；產(chǎn)品室；2N_A；
③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(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點是陽極產(chǎn)生的氧氣會把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產(chǎn)品中混有PO₄^3-，
故答案為：陽極產(chǎn)生的氧氣會把H₂PO₂^-或H₃PO₂氧化成PO₄^3-，產(chǎn)品中混有PO₄^3-．

點評：本題考查了鹽的水解原理、電解原理、弱電解質(zhì)的電離、氧化還原反應(yīng)等知識，題目難度較大，試題涉及的知識點較多，充分考查了學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況．