已知：Cu(OH)2是二元弱堿；亞磷酸（H3PO3）是二元弱酸，與NaOH溶液反應，生成Na2HPO3。

（1）在銅鹽溶液中Cu2＋發(fā)生水解反應的離子方程式為____，該反應的平衡常數(shù)為____；（已知：25℃時，Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20mol3/L3）

（2）根據(jù)H3PO3的性質(zhì)可推測Na2HPO3稀溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。常溫下，向10mL0.01mol/L H3PO3溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后，溶液中各種離子濃度由大到小的順序是_________；

（3）電解Na2HPO3溶液可得到亞磷酸，裝置如圖（說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過）

①陽極的電極反應式為____________________。

②產(chǎn)品室中反應的離子方程式為____________。

 

【答案】

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

（2）＞（2分）；c(Na+)＞c(HPO32－)＞c(OH－)＞c(H2PO3－)＞c(H+)（2分）

（3）①4OH――4e－＝2H2O＋O2↑（2分）

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

【解析】

試題分析：（1）氫氧化銅是弱堿，所以銅離子可以水解，溶液顯酸性，其水解反應的離子方程式為Cu2+＋2H2O Cu(OH)2＋2H+�；瘜W平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以該反應的平衡常數(shù)K＝＝=＝＝5×10－9。

（2）H3PO3是弱酸，Na2HPO3是強堿弱酸鹽，所以HPO32－水解，其水溶液呈堿性，即pH＞7；向10mL0.01mol/LH3PO3溶液中滴加10ml 0.02mol/LNaOH溶液后，二者恰好反應生成Na2HPO3，溶液水解顯堿性，所以溶液中離子濃度大小為c(Na+)＞c(HPO32－)＞c(OH－)＞c(H2PO3－)＞c(H+)。

（3）①電解池陽極失去電子，發(fā)生氧化反應，陰極得到電子發(fā)生還原反應。所以根據(jù)裝置圖可知，陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH――4e－＝2H2O＋O2↑。

②由于陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過，所以產(chǎn)品室中HPO32－和氫離子結合生成亞磷酸，反應離子方程式為HPO32－＋2H＋＝H3PO3，或HPO32－＋H＋＝H2PO3－、H2PO3－＋H＋＝H3PO3。

考點：考查水解方程式、平衡常數(shù)計算；酸堿中和溶液中離子濃度大小比較；電解原理的應用以及電極反應式的書寫等

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：2013屆安徽省望江二中高三第三次月考化學試卷（帶解析） 題型：實驗題

(11分)某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，設計了下圖所示裝置進行有
關實驗：

（1）先關閉活塞a，將6.4 g銅片和12 mL 18 mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱至反應完成，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余．再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入圓底燒瓶，最后銅片完全消失．
①寫出上述過程中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式：
打開活塞a之前                                                        ；
打開活塞a之后                                                        。
②B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置，但集氣瓶內(nèi)的導管未畫全，請直接在圖上把導管補充完整。
（2）實際上，在打開活塞a之前硫酸仍有剩余。為定量測定余酸的物質(zhì)的量，甲、乙兩學生進行了如下設計：
①甲學生設計方案是：先測定銅與濃硫酸反應產(chǎn)生SO2的量，再通過計算確定余酸的物質(zhì)的量。他測定SO2的方法是將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通過裝置D，從而測出裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況)。你認為甲學生設計的實驗方案中D裝置中試劑為：                  (填化學式)。
②乙學生設計的方案是：將反應后的溶液冷卻后全部移入到燒杯中稀釋，并按正確操作配制100 mL溶液，再取20 mL于錐形瓶中，用       作指示劑，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定[已知：Cu(OH)2開始沉淀的pH約為5]，選擇該指示劑的理由為                                                  ，再求出余酸的物質(zhì)的量，若耗去a mol/L氫氧化鈉溶液b mL，則原余酸的物質(zhì)的量為             mol(用含a、b的表達式來表示)。

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江蘇省南通市海安縣高二上學期期末考試化學試卷（帶解析） 題型：實驗題

（14分）氯化銅晶體（CuCl2·xH2O）是重要的化工原料，可用作催化劑、消毒劑等。用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物]制備氯化銅晶體，方案如下：

已知：有關金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH：

⑴酸溶時，為了提高浸取率可采取的措施有                。（寫出一點）
⑵若溶液A含有的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋，則試劑①為Cl2，通入Cl2發(fā)生反應的離子方程式：                             。
⑶加入試劑②的目的是調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是          ；
為避免引入雜質(zhì)離子，試劑②可選用              。

A．氨水B．氧化銅C．氫氧化銅D．氫氧化鈉
⑷由溶液C獲得CuCl2·xH2O，實驗操作依次是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾和洗滌等操作。加熱濃縮過程需加入少量鹽酸的目的是：                                  。
⑸工業(yè)生產(chǎn)過程會產(chǎn)生含Cu2＋的廢水，向廢水加入堿調(diào)節(jié)pH=8，沉降后廢水中Cu2＋濃度為                mol/L。（已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×10－20）
⑹氯化亞銅（CuCl）也是一種重要的化工原料。
制備過程：向CuCl2溶液中通入一定量的SO2，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式：                              。

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年高考化學二輪專題沖刺第10講 非金屬及其化合物練習卷（解析版） 題型：實驗題

某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，設計了下圖所示裝置進行有關實驗：

(1)先關閉活塞a，將6.4 g銅片和10 mL 18 mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱至反應完成，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入圓底燒瓶，最后銅片完全消失。

①寫出上述過程中圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式：

打開活塞a之前___________________________________________________；

打開活塞a之后___________________________________________________。

②B是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置，但集氣瓶內(nèi)的導管未畫全，請直接在圖上把導管補充完整。

(2)實際上，在打開活塞a之前硫酸仍有剩余。為定量測定余酸的物質(zhì)的量，甲、乙兩學生進行了如下設計：

①甲學生設計的方案是：先測定銅與濃硫酸反應產(chǎn)生SO2的量，再通過計算確定余酸的物質(zhì)的量。他測定SO2的方法是將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩通過裝置D，從而測出裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標準狀況下)。你認為甲學生設計的實驗方案中D裝置中的試劑為______________________(填化學式)。

②乙學生設計的方案是：將反應后的溶液冷卻后全部移入到燒杯中稀釋，并按正確操作配制100 mL溶液，再取20 mL于錐形瓶中，用________作指示劑，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定[已知：Cu(OH)2開始沉淀的pH約為5]，選擇該指示劑的理由為__________________________________________________；再求出余酸的物質(zhì)的量，若耗去a mol/L氫氧化鈉溶液b mL，則原余酸的物質(zhì)的量為________mol(用含a、b的表達式來表示)。

 

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年福建省龍巖市高三畢業(yè)班教學質(zhì)量檢查理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

CuCl2溶液中的銅主要以Cu (H2O)42+、CuCl42-形式存在，它們間有如下轉(zhuǎn)化關系：Cu(H2O)42+(藍色)+4Cl-CuCl42-(黃色)+4H2O；電解不同濃度的CuCl2溶液，均可看做Cu2+、Cl-直接放電。下圖為電解濃度較大CuCl2溶液的裝置，實驗開始后，觀察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢變藍。回答下列問題：

（1）甲電極的電極反應式為_________________。

（2）丙中溶液變藍是乙電極產(chǎn)物與KI反應導致的，該反應的化學方程式為_________________。

（3）隨電解的不斷進行，U型管中溶液的顏色變化為__________；

A．由黃色變?yōu)闇\藍色??? B．由藍色變?yōu)闇\黃色

溶液顏色變化的原因是_________________。

（4）當電解到一定程度，甲電極附近出現(xiàn)藍色Cu(OH) 2絮狀物。經(jīng)測，甲電極附近溶液的pH＝a，此時甲電極附近溶液中c(Cu2+)＝______ mol·L-1。(已知：Cu(OH) 2的Ksp＝2.2×10-20)。

（5）電解較長時間后，丙中溶液的藍色又會褪去，這是因為乙電極產(chǎn)物進一步將I2氧化為IO3-。該反應的離子方程式為______________。

 

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