Question

【題目】pC類似pH，是指溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對數(shù)的負值，如某溶液的濃度為1×10－2mol/L，則溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg1×10－2=2。已知H2RO3溶液中存在的化學(xué)平衡為：

RO2(g)+H2O H2RO3 H+ +HRO3- ，HRO3-H++RO32-。下圖為H2RO3飽和溶液的pC-pH圖。請回答下列問題：

（1）在pH=2～4時，H2RO3溶液中主要存在的離子為：_____；

（2）H2RO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1≈_______；

（3）已知：298K時，H2RO3的電離常數(shù)Ka2=5.6×10－11。觀察上圖判斷NaHRO3溶液呈_______性；再通過計算，利用電離、水解平衡常數(shù)說明理由____________。

（4）一定濃度的NaHRO3和Na2RO3混合溶液是一種“緩沖溶液”，在這種溶液中加入少量的強酸或強堿，溶液的pH變化不大，其原因是_________ 。

（5）一定溫度下，三種鹽MRO3(M：Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解曲線如圖所示。已知：p(M2+)=-lg c(M2+)，p(RO32-)= -lgc(RO32-)

①MgRO3、CaRO3、MnRO3的Ksp由大到小的順序為__________________。

② a 點時c(Mg2+)_____ c(RO32-) （填“>”或“<”或“=”），此時MgRO3溶液__________（填“己達飽和”或“未達飽和”）

③現(xiàn)欲將某溶液中的Mn2+以MnRO3鹽的形式沉淀完全（溶液中Mn2+離子的濃度小于l×10-5mol/L），則最后溶液中的p(RO32-)的范圍是_________________。

Answer 1

【答案】 H+、HRO3- 1×10-6 堿性 Kh====10-8＞Ka2，HRO3-水解程度大于電離程度，故溶液呈堿性。 在該溶液中加入少量的酸，使平衡：HRO3-H++RO32-向左移動，結(jié)果溶液中H+濃度增加很少；若在溶液中加入少量的堿，使平衡HRO3-H++RO32-向右移動，結(jié)果溶液中OH-濃度也增加不大。 Ksp（MgRO3）＞Ksp（Ca RO3）＞Ksp（Mn RO3） ＞ 未達飽和 ＜7

【解析】（1）根據(jù)圖像可知在pH=2～4時，H2RO3溶液中主要存在的離子為H+、HRO3-；（2）根據(jù)圖像可知Ph=6時，H2RO3、HRO3-的濃度相等，則H2RO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1＝≈10－6；（3）由于Kh====10-8＞Ka2，這說明HRO3-水解程度大于電離程度，故溶液呈堿性。（4）由于在該溶液中加入少量的酸，使平衡：HRO3-H++RO32-向左移動，結(jié)果溶液中H+濃度增加很少；若在溶液中加入少量的堿，使平衡HRO3-H++RO32-向右移動，結(jié)果溶液中OH-濃度也增加不大，所以可用作緩沖液。（5）①根據(jù)圖像可知當溶液中p(RO32-)相等時，p(Mn2+)最小，所以MnRO3的溶度積常數(shù)最小，則MgRO3、CaRO3、MnRO3的Ksp由大到小的順序為Ksp（MgRO3）＞Ksp（CaRO3）＞Ksp（MnRO3）。② a點在MgRO3曲線上方，此時p(Mg2+)＜p(RO32-)，所以溶液中c(Mg2+)＞c(RO32-) ，此時濃度熵小于溶度積常數(shù)，MgRO3溶液未達飽和；③根據(jù)圖像可知Ksp（MnRO3）＝1×10－12，現(xiàn)欲將某溶液中的Mn2+以MnRO3鹽的形式沉淀完全（溶液中Mn2+離子的濃度小于l×10-5mol/L），則最后溶液中c(RO32-)＞l×10-7mol/L，所以溶液中p(RO32-)的范圍是小于7。