题目
下列多元酸的浓度均为0.1 mol/L,其中能被准确分步滴定的是A. 草酸(Ka1=6.5×10-2,Ka2=6.1×10-5)B. 氢硫酸(Ka1=5.1×10-8,Ka2=1.2×10-15)C. 邻苯二甲酸(Ka1=1.3×10-3,Ka2=3.9×10-6)D. 砷酸(Ka1=5.62×10-3,Ka2=1.70×10-7)E. 硫代硫酸(Ka1=2.5×10-1,Ka2=1.9×10-2)
下列多元酸的浓度均为0.1 mol/L,其中能被准确分步滴定的是
A. 草酸(Ka1=6.5×10-2,Ka2=6.1×10-5)
B. 氢硫酸(Ka1=5.1×10-8,Ka2=1.2×10-15)
C. 邻苯二甲酸(Ka1=1.3×10-3,Ka2=3.9×10-6)
D. 砷酸(Ka1=5.62×10-3,Ka2=1.70×10-7)
E. 硫代硫酸(Ka1=2.5×10-1,Ka2=1.9×10-2)
题目解答
答案
D. 砷酸(Ka1=5.62×10-3,Ka2=1.70×10-7)
解析
步骤 1：判断分步滴定的条件
对于多元酸的分步滴定，需要满足以下条件：酸的两个连续的解离常数Ka1和Ka2之间相差至少10^3倍，即Ka1/Ka2 ≥ 10^3。这是因为只有当两个连续的解离常数相差足够大时，才能在滴定过程中明显区分出两个滴定突跃，从而实现分步滴定。
步骤 2：计算各选项的Ka1/Ka2比值
A. 草酸：Ka1/Ka2 = 6.5×10^-2 / 6.1×10^-5 = 1065.57
B. 氢硫酸：Ka1/Ka2 = 5.1×10^-8 / 1.2×10^-15 = 4.25×10^7
C. 邻苯二甲酸：Ka1/Ka2 = 1.3×10^-3 / 3.9×10^-6 = 333.33
D. 砷酸：Ka1/Ka2 = 5.62×10^-3 / 1.70×10^-7 = 33058.82
E. 硫代硫酸：Ka1/Ka2 = 2.5×10^-1 / 1.9×10^-2 = 13.16
步骤 3：判断是否满足分步滴定条件
根据步骤2的计算结果，只有选项D的砷酸的Ka1/Ka2比值大于10^3，满足分步滴定的条件。
对于多元酸的分步滴定，需要满足以下条件：酸的两个连续的解离常数Ka1和Ka2之间相差至少10^3倍，即Ka1/Ka2 ≥ 10^3。这是因为只有当两个连续的解离常数相差足够大时，才能在滴定过程中明显区分出两个滴定突跃，从而实现分步滴定。
步骤 2：计算各选项的Ka1/Ka2比值
A. 草酸：Ka1/Ka2 = 6.5×10^-2 / 6.1×10^-5 = 1065.57
B. 氢硫酸：Ka1/Ka2 = 5.1×10^-8 / 1.2×10^-15 = 4.25×10^7
C. 邻苯二甲酸：Ka1/Ka2 = 1.3×10^-3 / 3.9×10^-6 = 333.33
D. 砷酸：Ka1/Ka2 = 5.62×10^-3 / 1.70×10^-7 = 33058.82
E. 硫代硫酸：Ka1/Ka2 = 2.5×10^-1 / 1.9×10^-2 = 13.16
步骤 3：判断是否满足分步滴定条件
根据步骤2的计算结果，只有选项D的砷酸的Ka1/Ka2比值大于10^3，满足分步滴定的条件。