题目内容
【题目】酸、碱、盐都属于电解质，是工业生产、科研领域的重要原料，请按要求回答下列问题：
(1)现有四种稀溶液，分别是：A.硫酸溶液 B.甲酸溶液 C. NaOH溶液 D.氨水
取其中两种溶液发生中和反应，请选择合适的对象完成题目的解答：
①A和C的稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量，请写出此中和反应的热化学方程式______________________________.
②酸碱中和滴定时，须选择合适的指示剂，下列酸碱组合进行滴定时，不能选择甲基橙为指示剂是____(选填字母)
a.A和C b.A和D c. B和 C d. B和D
③B中甲酸的用途之一是用于配制“缓冲溶液”(HCOOH~HCOONa)。请写出甲酸电离方程式___________________________；已知一定温度下，甲酸的电离平衡常数 Ka=1.8×10－4，若用 0.2mol·L－1HCOOH 溶液100mL配制pH为4的缓冲溶液，需加入_______mL(答案保留一位小数) 0.2mol· L－1NaOH溶液。
(2)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，H3AsO3(亚砷酸)和H3AsO4(亚砷酸)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度总和的比值)与pH关系分别如图所：
①以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加，此时砷元素的主要存在形式为________________(填微粒的化学式)②已知 pKa1 = —lgKa1
H3AsO4第一步电离方程式为H3AsO4
H2AsO4- + H+ 电离常数为Ka1,则pKa1=______。
【答案】
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol c HCOOH
HCOO-+ H+ 64.3 H2AsO3-、H3AsO3 2.2
【解析】
（1）①强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol水时放出的热量为中和热，据此写出中和热的热化学方程式；
②弱酸与强碱反应生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，应选择碱性指示剂；
③甲酸为弱酸，电离方程式为HCOOHHCOO-+ H+；若用100mL 0.2molL-1HCOOH溶液配制pH为4的缓冲溶液，则
=1.8×10-4，可知c(HCOO-)=1.8c(HCOOH)，原溶液中n(HCOOH)=0.02mol，设加入xmolNaOH，则x=1.8(0.02-x)，x=0.01286mol，据此计算出NaOH溶液的体积；
(2)①根据图知，碱性增强时，H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-。酚酞的变色范围是8.2-10.0，当溶液的PH在8.2到10.0之间时，溶液显粉红色，据此分析砷元素的主要存在形式；
②Ka1=
，pH=2.2时c(H+)=10-2.2 mol/L，c(H3AsO3)=c(H2AsO3-)，据此计算出Ka1，根据pKa1=-lgKa1可计算出结果。
(1)①强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，故选择硫酸与氢氧化钠，此中和反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol；
故答案为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol；
②弱酸与强碱反应生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，不能选择甲基橙为指示剂，故答案为：c；
③甲酸为弱酸，电离方程式为HCOOHHCOO-+ H+；若用100mL 0.2molL-1HCOOH溶液配制pH为4的缓冲溶液，则=1.8×10-4，可知c(HCOO-)=1.8c(HCOOH)，原溶液中n(HCOOH)=0.02mol，设加入xmolNaOH，则x=1.8(0.02-x)，x=0.01286mol，则需加入0.2molL-1NaOH溶液的体积为
=0.0643L=64.3mL；
故答案为：HCOOHHCOO-+ H+；64.3；
(2)①根据图知，碱性增强时，H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-。酚酞的变色范围是8.2-10.0，当溶液的PH在8.2到10.0之间时，溶液显粉红色，此时砷元素的主要存在形式为H2AsO3-、H3AsO3；
故答案为：H2AsO3-、H3AsO3；
②Ka1=，pH=2.2时c(H+)=10-2.2 mol/L，c(H3AsO3)=c(H2AsO3-)，pKa1=-lgKa1=-lg=2.2。
故答案为：2.2。
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