Question

【題目】磷及其化合物在生產、生活中有重要的用途�；卮鹣铝袉栴}：

(1）已知磷酸（）分子中的三個氫原子都可以與重水分子（D2O）中的D原子發生氫交換。又知次磷酸（H3PO2）也可與D2O進行氫交換，但次磷酸鈉（NaH2PO2) 卻不能與D2O發生氫交換。則H3PO2是（填“一元”“二元”或“三元”）酸，其分子的結構式為________（填字母）。

（2）H3PO2具有較強的還原性，可以通過電解的方法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽離子交換膜和陰離子交換膜分別只允許陽離子、陰離子通過）。

①陽極的電極反應式為_________。

②II 膜為___________（填“陰離子交換膜”或“陽離子交換膜”）。

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的交換膜，從而合并陽極室與產品室，其缺點是產品中混有______雜質。

Answer 1

【答案】（1）一元；B；

（2）①4OH--4e-＝O2↑+2H2O；②陰離子交換膜；③H3PO4(或其他合理答案)

【解析】

試題分析：（1）根據題意可知只有羥基H原子可以發生H交換。次磷酸（H3PO2）可跟D2O進行氫交換，但次磷酸鈉（NaH2PO2）卻不能跟D2O發生氫交換，說明在H3PO2的分子中只有1個羥基H原子，即為一元弱酸，所以H3PO2的分子結構是，答案選B。

（2）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，則陽極發生的電極反應為：4OH--4e-＝O2↑+2H2O；

②產品室可得到H3PO2的原因是因為：陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H2PO2-穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H3PO2，所以II 膜為陰離子交換膜；

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室，其缺點是陽極產生的氧氣會把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-，產品中混有H3PO4。