题目内容
【题目】已知:pKa= -lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL 0.1mol/L H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. A点所得溶液中:Vo等于lOmL
B. B点所得溶液中:
C. C点所得溶液中:
D. D点所得溶液中水解平衡常数
【答案】A
【解析】分析:A.A点溶液中pH=1.85,则溶液中c(H+)=10-1.85mol/L,结合亚硫酸的电离平衡常数分析;
B.B点加入NaOH溶液的体积为20mL,此时反应恰好产生NaHSO3,根据溶液中电荷守恒分析;
C.根据亚硫酸的电离平衡常数结合电荷守恒分析;
D.D点为加入NaOH溶液40mL,此时溶液中恰好生成亚硫酸钠,根据水解常数与电离常数的关系计算。
详解:A.A点溶液中pH=1.85,则溶液中c(H+)=10-1.85mol/L,H2SO3的一级电离平衡常数为Ka1=c(H+)c(HSO3)/c(H2SO3)=10-1.85mol/L,所以c(H+)=Ka1,表明溶液中c(NaHSO3)=c(H2SO3),若恰好是10mLNaOH,由于此时溶液显酸性,则所得溶液中c(H2SO3)<c(NaHSO3),因此所加NaOH体积需<10mL,才能使溶液中c(NaHSO3)=c(H2SO3),即V0<10mL,A错误;
B.B点加入NaOH溶液的体积为20mL,此时反应恰好产生NaHSO3,为第一个滴定终点,溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HSO3)+2c(SO32-)+c(OH-),B正确;
C.H2SO3的二级电离平衡常数为Ka2=c(H+)c(SO32-)/c(HSO3)=10-7.19mol/L,C点溶液的pH=7.19,即溶液中c(H+)=10-7.19mol/L,则c(H+)=Ka2,表明溶液中c(SO32-)=c(HSO3),溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HSO3)+2c(SO32-)+c(OH-),溶液显碱性,则溶液中c(Na+)>3c(HSO3),C正确;
D.D点为加入NaOH溶液40mL,此时溶液中恰好生成亚硫酸钠,为第二个滴定终点,此时亚硫酸钠水解使溶液显碱性,则Kh1=Kw/Ka2=1014/107.19=10-6.81,D正确。答案选A。
【题目】KMnO4是一种重要的氧化剂,广泛用于化学分析和化工生产以反水处理工业。工业上可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备,目前有两种较为成熟的制法。其模拟流程如下图所示:
附表:不同温度下若干常见钾的化合物的溶解度(单位:g/(100gH2O))
化学式 | 20°C | 30°C | 40°C | 60°C | 80°C | 100°C |
CH3COOK | 256 | 283 | 324 | 350 | 381 | |
K2SO4 | 11.1 | 13 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 24.1 |
KCl | 34.2 | 37.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 56.3 |
KMnO4 | 6.34 | 9.03 | 12.6 | 22.1 | ||
K2CO3 | 111 | 114 | 117 | 127 | 140 | 156 |
(1)“熔融”时,可用作坩锅材质的是________________(填序号)。
A.氧化铝 B.陶瓷 C.氧化镁 D.石英
(2)写出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空气时获得K2MnO4的化学方程式______________________。
(3)“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO4即可转化为MnO2和KMnO4,过滤除去MnO2,将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,再经过重结晶获得较纯净的KMnO4晶体;
①根据表中的溶解度数据以及上述操作的特点,“酸歧化法”不适宜选择的酸性物质是________。
A.稀硫酸 B.醋酸 C.稀盐酸 D.二氧化碳
②“蒸发浓缩”时,温度需控制在70℃,适宜的加热方式是________________。
③根据相关方程式,计算“酸歧化法”的理论产率为_________________。
(4)“电解法”克服了“酸歧化法”理论产率偏低的问题,同时副产品KOH可用于软锰矿的焙烧。电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图如下(图中阳离子交换膜只允许K+离子通过)
①a为______极(填“正”或“负”),右室发生的电极反应方程式为_______________。
②若电解开始时阳极区溶液为1.0L0.40mol·L-1K2MnO4溶液,电解一段时间后,右室中n(K)/m(Mn)为6:5,阴极区生成KOH的质量为_________________。