砷酸(H3AsO4)和亞砷酸(H3AsO3)是砷的兩種含氧酸,分析并測定它們的濃度對其合理使用具有重要的意義。
Ⅰ.常溫下,H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物質的量分數(shù)與溶液pH的關系分別如圖1和圖2所示:
(1)H3AsO4的第一步電離方程式是 H3AsO4?H++H2AsO4-H3AsO4?H++H2AsO4-,該步電離常數(shù)的表達式是Ka1(H3AsO4)=c(H+)?c(H2AsO-4)c(H3AsO4)c(H+)?c(H2AsO-4)c(H3AsO4)。
(2)由圖1中a點可知,當c(H3AsO4)=c(H2AsO4-)時,Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2;據(jù)此類推,由圖2可知,Ka1(H3AsO3)約等于 10-910-9,可判斷H3AsO4酸性強于H3AsO3。
Ⅱ.測定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3濃度的一種方法如下。
已知:用NaOH標準溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8。
?。{pH:取VmL待測液,向其中滴入適量NaOH溶液調節(jié)pH,以中和H2SO4。
ⅱ.氧化:向上述溶液中加入適量碘水,將H3AsO3氧化為H3AsO4。
ⅲ.滴定:用xmol?L-1NaOH標準溶液滴定ⅱ中得到的H3AsO4溶液至終點,消耗V1mLNaOH標準溶液。
(3)若無ⅰ,會導致測定的H3AsO3濃度 偏高偏高(填“偏高”或“偏低”)。
(4)ⅲ中滴定至終點時,溶液pH為4~5,結合圖1可知,此時溶液中的溶質主要是NaI和 NaH2AsO4NaH2AsO4(填化學式)。
(5)數(shù)據(jù)處理后得c(H3AsO3)=xV13Vmol?L-1。結合ⅱ和ⅲ中物質間轉化的定量關系,解釋該式中數(shù)字“3”表示的化學含義:ⅱ、ⅲ中物質轉化的定量關系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物質的量為滴定消耗NaOH的物質的量的13ⅱ、ⅲ中物質轉化的定量關系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物質的量為滴定消耗NaOH的物質的量的13。
(6)另一待測液除了含H3AsO3、少量H2SO4,還含有H3AsO4,依據(jù)上述方法,測定其中總砷含量(已知:酸性越強,H3AsO4的氧化性越強)。測定步驟包含4步:a.氧化、b.還原、c.調pH、d.滴定。正確的測定步驟順序是 b→c→ab→c→a→d。
c
(
H
+
)
?
c
(
H
2
A
s
O
-
4
)
c
(
H
3
A
s
O
4
)
c
(
H
+
)
?
c
(
H
2
A
s
O
-
4
)
c
(
H
3
A
s
O
4
)
x
V
1
3
V
1
3
1
3
【考點】弱電解質的電離平衡.
【答案】H3AsO4?H++H2AsO4-;;10-9;偏高;NaH2AsO4;ⅱ、ⅲ中物質轉化的定量關系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物質的量為滴定消耗NaOH的物質的量的;b→c→a
c
(
H
+
)
?
c
(
H
2
A
s
O
-
4
)
c
(
H
3
A
s
O
4
)
1
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:62引用:2難度:0.6