砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)是砷的两种含氧酸,分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ.常温下,H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图1和图2所示:

(1)H3AsO4的第一步电离方程式是 H3AsO4⇌H++H2AsO4-H3AsO4⇌H++H2AsO4-,该步电离常数的表达式是Ka1(H3AsO4)=c(H+)⋅c(H2AsO-4)c(H3AsO4)c(H+)⋅c(H2AsO-4)c(H3AsO4)。
(2)由图1中a点可知,当c(H3AsO4)=c(H2AsO4-)时,Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2;据此类推,由图2可知,Ka1(H3AsO3)约等于 10-910-9,可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3。
Ⅱ.测定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3浓度的一种方法如下。
已知:用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8。
ⅰ.调pH:取VmL待测液,向其中滴入适量NaOH溶液调节pH,以中和H2SO4。
ⅱ.氧化:向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3氧化为H3AsO4。
ⅲ.滴定:用xmol•L-1NaOH标准溶液滴定ⅱ中得到的H3AsO4溶液至终点,消耗V1mLNaOH标准溶液。
(3)若无ⅰ,会导致测定的H3AsO3浓度 偏高偏高(填“偏高”或“偏低”)。
(4)ⅲ中滴定至终点时,溶液pH为4~5,结合图1可知,此时溶液中的溶质主要是NaI和 NaH2AsO4NaH2AsO4(填化学式)。
(5)数据处理后得c(H3AsO3)=xV13Vmol•L-1。结合ⅱ和ⅲ中物质间转化的定量关系,解释该式中数字“3”表示的化学含义:ⅱ、ⅲ中物质转化的定量关系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物质的量为滴定消耗NaOH的物质的量的13ⅱ、ⅲ中物质转化的定量关系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物质的量为滴定消耗NaOH的物质的量的13。
(6)另一待测液除了含H3AsO3、少量H2SO4,还含有H3AsO4,依据上述方法,测定其中总砷含量(已知:酸性越强,H3AsO4的氧化性越强)。测定步骤包含4步:a.氧化、b.还原、c.调pH、d.滴定。正确的测定步骤顺序是 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
【考点】弱电解质的电离平衡.
【答案】H3AsO4⇌H++H2AsO4-;;10-9;偏高;NaH2AsO4;ⅱ、ⅲ中物质转化的定量关系:1mol H3AsO3~(1mol H3AsO4+2molHI)~3molNaOH,H3AsO3的物质的量为滴定消耗NaOH的物质的量的;b→c→a
c
(
H
+
)
⋅
c
(
H
2
A
s
O
-
4
)
c
(
H
3
A
s
O
4
)
1
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:62引用:2难度:0.6