Question

【题目】已知亚磷酸(H3PO3)的结构如图，具有强还原性的弱酸，可以被银离子氧化为磷酸。

（1）已知亚磷酸可由PCl3水解而成，请写出相应的离子方程式____________；

（2）Na2HPO3是________(填“正盐”或“酸式盐”)；

（3）亚磷酸与银离子反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________；

（4）某温度下，0.10molL-1的H3PO3溶液的pH为1.6，即c(H+)=2.5×10-2molL-1，该温度下H3PO3的一级电离平衡常数Ka1=___________________；(H3PO3第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字)

（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）向某浓度的亚磷酸中滴加NaOH溶液，其pH与溶液中的H3PO3、H2PO3-、HPO32-的物质的量分数a(X)（平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。

以酚酞为指示剂，当溶液由无色变为浅红色时，发生主要反应的离子方程式是_________________________。

Answer 1

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

【解析】

(1)PCl3水解可制取亚磷酸和盐酸；

(2)根据亚磷酸(H3PO3)的结构，结构中含有2个羟基，是二元弱酸；

(3)亚磷酸(H3PO3)具有强还原性的弱酸，可以被银离子氧化为磷酸，Ag+被还原生成Ag，根据转移电子守恒计算氧化剂与还原剂的物质的量之比；

(4)该弱酸溶液电离程度较小，所以该溶液中存在c(H2PO3-)≈c(H+)=2.5×10-2molL-1，c(H3PO3)=(0.10-2.5×10-2)mol/L，结合电离平衡常数表达式计算；

(5)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，则c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒判断；

(6)酚酞的变色范围为8-10，以酚酞为指示剂，当溶液由无色变为浅红色时，溶液的pH大于8，根据图像，溶液中H2PO3-转化为HPO32-，据此书写反应的方程式。

(1)PCl3水解可制取亚磷酸和盐酸，反应的离子方程式为PCl3+3H2O＝H3PO3+3H++3Cl-，故答案为：PCl3+3H2O＝H3PO3+3H++3Cl-；

(2)根据亚磷酸(H3PO3)的结构，结构中含有2个羟基，是二元弱酸，则该二元弱酸最多电离出两个氢离子，Na2HPO3是该二元弱酸中的H原子不能被电离，所以Na2HPO3为正盐，故答案为：正盐；

(3)亚磷酸与银离子反应生成磷酸，银离子还原为银单质，反应中银离子是氧化剂，则H3PO3是还原剂，根据转移电子守恒，n(Ag+)=n(H3PO3)×(5-3)，因此n(Ag+)∶n(H3PO2)=2∶1，故答案为：2∶1；

(4)该弱酸溶液电离程度较小，所以该溶液中存在c(H2PO3-)≈c(H+)=2.5×10-2molL-1，c(H3PO3)=(0.10-2.5×10-2)mol/L，其电离平衡常数K===8.3×10-3 mol/L，故答案为：8.3×10-3 mol/L；

(5)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，则c(H+)=c(OH-)，溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒有c(Na+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)，故答案为：=；

(6)酚酞的变色范围为8-10，以酚酞为指示剂，当溶液由无色变为浅红色时，溶液的pH大于8，根据图像，溶液中H2PO3-转化为HPO32-，所以离子方程式为H2PO3-+OH-＝HPO32-+H2O，故答案为：H2PO3-+OH-＝HPO32-+H2O。