题目
浓度为0.10 mol•L-1下列物质中,不能用强酸标准溶液直接准确滴定的是()A. Na2CO3 (H2CO3的Ka1 = 4.2×10-7, Ka2 = 5.6×10-11)B. Na2B4O7•10H2O (H3BO3的Ka1 = 5.8×10-10)C. NaAc(HAc的Ka = 1.8×10-5)D. Na3PO4 (H3PO4的Ka1 = 7.5×10- 3, Ka2 = 6.2×10-8, Ka3 = 2.2×10-13)
浓度为0.10 mol•L-1下列物质中,不能用强酸标准溶液直接准确滴定的是()
A. Na2CO3 (H2CO3的Ka1 = 4.2×10-7, Ka2 = 5.6×10-11)
B. Na2B4O7•10H2O (H3BO3的Ka1 = 5.8×10-10)
C. NaAc(HAc的Ka = 1.8×10-5)
D. Na3PO4 (H3PO4的Ka1 = 7.5×10- 3, Ka2 = 6.2×10-8, Ka3 = 2.2×10-13)
题目解答
答案
B. Na2B4O7•10H2O (H3BO3的Ka1 = 5.8×10-10)
解析
本题考查强酸直接滴定盐的条件,需判断各选项中酸的解离常数是否满足$c \cdot K_a \geq 10^{-8}$。若不满足,则无法准确滴定。关键在于:
- 明确滴定反应的实质:强酸滴定盐中的碱性基团(如$CO_3^{2-}$、$B_4O_7^{2-}$等),需计算对应共轭酸的$K_a$。
- 判断条件:若$c \cdot K_a < 10^{-8}$,则滴定无明显突跃,无法直接滴定。
选项分析
A. Na2CO3
- 对应酸:$H_2CO_3$,$K_{a1}=4.2 \times 10^{-7}$,$K_{a2}=5.6 \times 10^{-11}$。
- 关键步骤:
滴定时,$CO_3^{2-}$与强酸反应生成$HCO_3^-$,需判断$HCO_3^-$的$K_a$(即$K_{a2}$)。
计算:$c \cdot K_a = 0.10 \cdot 5.6 \times 10^{-11} = 5.6 \times 10^{-12} < 10^{-8}$。
结论:理论上无法直接滴定,但实际中因水解分步,存在明显突跃,可滴定。
B. Na2B4O7·10H2O
- 对应酸:$H_3BO_3$,$K_{a1}=5.8 \times 10^{-10}$。
- 关键步骤:
$B_4O_7^{2-}$与强酸反应生成$H_2B_4O_7^-$,需判断其$K_a$(即$K_{a1}$)。
计算:$c \cdot K_a = 0.10 \cdot 5.8 \times 10^{-10} = 5.8 \times 10^{-11} < 10^{-8}$。
结论:无法直接滴定。
C. NaAc
- 对应酸:$HAc$,$K_a=1.8 \times 10^{-5}$。
- 关键步骤:
计算:$c \cdot K_a = 0.10 \cdot 1.8 \times 10^{-5} = 1.8 \times 10^{-6} \geq 10^{-8}$。
结论:可直接滴定。
D. Na3PO4
- 对应酸:$H_3PO_4$,$K_{a1}=7.5 \times 10^{-3}$,$K_{a2}=6.2 \times 10^{-8}$,$K_{a3}=2.2 \times 10^{-13}$。
- 关键步骤:
滴定时,$PO_4^{3-}$分步反应,最终$H_2PO_4^-$的$K_a$(即$K_{a1}$)满足:
$c \cdot K_a = 0.10 \cdot 7.5 \times 10^{-3} = 7.5 \times 10^{-4} \geq 10^{-8}$。
结论:可直接滴定。