Question

【题目】（16分）磷的单质及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。回答下列问题：

（1）直链低聚磷酸盐的化学式可表示为M(n+2)PnOx(M为+1价金属离子)，则x= （用n表示）。

（2）H3PO2及NaH2PO2具有较强还原性，均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。

①H3PO2是一元弱酸，写出其电离方程式： 。NaH2PO2水溶液显_________(填“酸性”、“中性”、或者“碱性”)。

②H3PO2中，磷元素的化合价为_____，在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，配平反应的离子方程式： + Ag+ + + Ag↓ + 。

（3）H3PO2可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式___________；

②分析产品室可得到H3PO2的原因___________；

③得到1 mol H3PO2的同时，阴极室制得NaOH质量为________g。

（4）含磷（主要为H3PO4、磷酸盐等）废水需加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c(PO43)=4×107 mol·L1，则溶液中c(Ca2+)= mol·L1。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×1029）

Answer 1

【答案】除标注外，其余每空均2分

（1）3n+1

（2）①H3PO2H++ 碱性（1分）

②+1（1分） 1 4 6OH 1 4 4H2O

（3）①4OH4eO2↑+2H2O

②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

③40

（4）5×106

【解析】

试题分析：

（1）根据正负化合价代数和为0可得结果；

（2）①H3PO2是一元弱酸，溶液中部分电离出氢离子，所以其电离方程式为H3PO2+H+；由于H3PO2是一元弱酸，所以NaH2PO2为一元强碱和一元弱酸形成的正盐，所以该盐溶液由于H2PO2发生水解呈碱性。

②H3PO2中，元素正负化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为2价，则P元素的化合价为+1价；该反应是氧化还原反应，同时也是离子反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的方程式是：+4Ag++6OH+4Ag↓+4H2O。

（3）①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：4OH4eO2↑+2H2O；

②产品室可得到H3PO2的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，即+H+H3PO2；

③阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2eH2↑+2OH，当得到1 mol H3PO2的同时转移1 mol H+，即反应中转移电子数为1 mol，则阴极室生成1 mol NaOH，质量为40 g；

（4）根据Ksp[Ca3(PO4)2]= c2()×c3(Ca2+)=2×1029，因c()=4×107 mol·L1，则c(Ca2+)=5×106 mol·L1。