题目内容
【题目】已知:pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法正确的是
A.b点所得溶液中:c(H+)+c(SO32-)=c(OH-)+c(H2SO3)
B.a点所得溶液中:2c(HSO3-)+c(SO32-)=0.1mol·L-1
C.e点所得溶液中:c(Na+)> c(SO32-)> c(H+)> c(OH-)
D.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO3-)
【答案】D
【解析】
a点pH=1.85,由于pKa1=1.85,所以此时,溶液中c()=c()。b点,加入的NaOH溶液体积与亚硫酸的体积相同,所以此时的溶液可以按NaHSO3溶液处理。c点,pH=7.19,由于pKa2=7.19,所以此时溶液中c()=c()。e点,加入的NaOH溶液的体积为亚硫酸体积的两倍,所以此时的溶液可以按Na2SO3处理。
A.b点溶液为NaHSO3溶液,分别写出b点溶液的电荷守恒式和物料守恒式为:①c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c();②c(Na+)=c()+c())+c(),所以b点溶液中的质子守恒式应为:c(H+)- c()+c()=c(OH-),A错误;
B.a点溶液满足c()=c(),由于向亚硫酸中滴加的是NaOH溶液,溶液的总体积在混合过程中会增加,所以c()+c()+c()=2c()+ c()<0.1mol/L,B错误;
C.e点溶液即可认为是Na2SO3溶液,显碱性,所以溶液中c(OH-)>c(H+),C错误;
D.c点溶液满足c()=c();c点溶液的电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),代入c()=c(),可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(),由于c点pH=7.19,所以c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>3 c(),D正确。
答案选D。
【题目】将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
(资料)
该“碘钟实验”的总反应:H2O2 +2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行:
反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
反应B:……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应,I-的作用相当于______。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是______。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液 (含淀粉) | H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是______。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是______。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。
(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:_____________________。