题目内容
【题目】室温条件下,分别将SO2通入100mL(NH4)2SO3溶液、100mLNaOH溶液中,测得溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图和如图,已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法不正确的是( )
图1:SO2通入(NH4)2SO3溶液中
图2:SO2通入NaOH溶液中
A. b点n(NH4+):n(HSO3-)=3:1
B. 由图1可得Ka1(H2SO3)=10-2,Ka2(H2SO3)=10-7
C. 图2中,b点溶液呈中性
D. 由图2可得NaOH溶液的浓度为10mol/L
【答案】D
【解析】
图1发生的主要反应(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,根据图像可知a点时HSO3-与H2SO3物质的量分数相等,则c(HSO3-):c(H2SO3)=1:1;b点时溶液pH=7,根据电荷守恒分析作答;图2 中SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠与水,氢氧化钠会抑制水的电离,生成的亚硫酸钠由于会发生水解会促进水的电离,随着二氧化硫的不断加入,亚硫酸钠继续与二氧化硫反应会生成亚硫酸氢钠,此时电离程度大于水解程度,电离的氢离子又会抑制水的电离,据此分析作答。
A. 图1发生的主要反应(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,根据图像可知b点时溶液pH=7,根据电荷守恒n(NH4+)+n(H+)=2n(SO32-)+n(HSO3-)+n(OH-)可知,n(NH4+)=n(HSO3-)+2n(SO32-),又根据图像曲线可知b点时HSO3-和SO32-物质的量分数都为0.5,即n(HSO3-)=n(SO32-),则n(NH4+):n(HSO3-)=3:1,A项正确;
B. 根据图示可知,a点时 与两个比值相等且溶液的pH=2,则c(HSO3-):c(H2SO3)=1:1,又因为Ka1(H2SO3)= ,所以Ka1(H2SO3)=c(H+)=10-pHa = 10-2,同理b点时与两个比值相等且pH=7,即c(HSO3-):c(SO32-)=1:1,所以Ka2(H2SO3)= =10-pHb = 10-7,B项正确;
C. 根据图2当消耗11.2mLSO2时由水电离的c(H+)达到最大值,即消耗11.2mLSO2时SO2与NaOH恰好完全反应生成Na2SO3和水,图2中b点,由水电离的氢离子与由水电离的氢氧根离子均为10-7,此时溶液中溶质为亚硫酸钠与亚硫酸氢钠,溶液的氢离子刚好等于氢氧根离子,即溶液呈中性,C项正确;
D.从图2中可以看出当消耗11.2mL SO2时恰好生成亚硫酸钠,但室温下,11.2 mL SO2无法计算物质的量,因此也无法计算NaOH溶液的浓度,D项错误;
答案选D。