题目内容
【题目】pC类似pH，是指溶液中溶质物质的量浓度的常用对数的负值，如某溶液的浓度为1×10－2mol/L，则溶液中该溶质的pC=-lg1×10－2=2。已知H2RO3溶液中存在的化学平衡为：
RO2(g)+H2O 
H2RO3 H+ +HRO3- ，HRO3-H++RO32-。下图为H2RO3饱和溶液的pC-pH图。请回答下列问题：
（1）在pH=2～4时，H2RO3溶液中主要存在的离子为：_____；
（2）H2RO3一级电离平衡常数的数值Ka1≈_______；
（3）已知：298K时，H2RO3的电离常数Ka2=5.6×10－11。观察上图判断NaHRO3溶液呈_______性；再通过计算，利用电离、水解平衡常数说明理由____________。
（4）一定浓度的NaHRO3和Na2RO3混合溶液是一种“缓冲溶液”，在这种溶液中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化不大，其原因是_________ 。
（5）一定温度下，三种盐MRO3(M：Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解曲线如图所示。已知：p(M2+)=-lg c(M2+)，p(RO32-)= -lgc(RO32-)
①MgRO3、CaRO3、MnRO3的Ksp由大到小的顺序为__________________。
② a 点时c(Mg2+)_____ c(RO32-) （填“>”或“<”或“=”），此时MgRO3溶液__________（填“己达饱和”或“未达饱和”）
③现欲将某溶液中的Mn2+以MnRO3盐的形式沉淀完全（溶液中Mn2+离子的浓度小于l×10-5mol/L），则最后溶液中的p(RO32-)的范围是_________________。
【答案】 H+、HRO3- 1×10-6 碱性 Kh=
=
=
=10-8＞Ka2，HRO3-水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性。 在该溶液中加入少量的酸，使平衡：HRO3-
H++RO32-向左移动，结果溶液中H+浓度增加很少；若在溶液中加入少量的碱，使平衡HRO3-H++RO32-向右移动，结果溶液中OH-浓度也增加不大。 Ksp（MgRO3）＞Ksp（Ca RO3）＞Ksp（Mn RO3） ＞ 未达饱和 ＜7
【解析】（1）根据图像可知在pH=2～4时，H2RO3溶液中主要存在的离子为H+、HRO3-；（2）根据图像可知Ph=6时，H2RO3、HRO3-的浓度相等，则H2RO3一级电离平衡常数的数值Ka1＝
≈10－6；（3）由于Kh=
=
=
=10-8＞Ka2，这说明HRO3-水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性。（4）由于在该溶液中加入少量的酸，使平衡：HRO3-
H++RO32-向左移动，结果溶液中H+浓度增加很少；若在溶液中加入少量的碱，使平衡HRO3-H++RO32-向右移动，结果溶液中OH-浓度也增加不大，所以可用作缓冲液。（5）①根据图像可知当溶液中p(RO32-)相等时，p(Mn2+)最小，所以MnRO3的溶度积常数最小，则MgRO3、CaRO3、MnRO3的Ksp由大到小的顺序为Ksp（MgRO3）＞Ksp（CaRO3）＞Ksp（MnRO3）。② a点在MgRO3曲线上方，此时p(Mg2+)＜p(RO32-)，所以溶液中c(Mg2+)＞c(RO32-) ，此时浓度熵小于溶度积常数，MgRO3溶液未达饱和；③根据图像可知Ksp（MnRO3）＝1×10－12，现欲将某溶液中的Mn2+以MnRO3盐的形式沉淀完全（溶液中Mn2+离子的浓度小于l×10-5mol/L），则最后溶液中c(RO32-)＞l×10-7mol/L，所以溶液中p(RO32-)的范围是小于7。
名校课堂系列答案
【题目】冬青油又叫水杨酸甲酯，是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸(
)和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤：
Ⅰ.如图，在三颈烧瓶中加入13.8 g(0.1 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇，向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成共沸物，沸点为85 ℃，该实验中加入甲苯，易将水蒸出)，再小心地加入5 mL浓硫酸，摇动混匀，加入1～2粒沸石，组装好实验装置，在85～95 ℃下恒温加热反应1.5小时；
Ⅱ.待装置冷却后，分离出甲醇，然后转移至分液漏斗，依次用少量水、5% NaHCO3溶液和水洗涤；分离出的产物加入少量无水MgSO4固体，过滤得到粗酯；
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏，收集221～224 ℃的馏分，得水杨酸甲酯9.12 g。
常用物理常数：
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 (g·cm－3) | 熔点 (℃) | 沸点 (℃) |
水杨酸 甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | －8.6 | 218～ 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | －97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题：
（1）仪器A的名称是________，加入沸石的作用是_____________________。若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是________________________________________________。
（2）制备水杨酸甲酯时，最合适的加热方法是____________________________________________。
（3）实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是___________________________________________。
（4）反应结束后，分离出甲醇采用的方法是__________________________________________。
（5）实验中加入无水硫酸镁的作用是__________________________________________。本实验的产率为________(保留两位有效数字)。
