Question

3．亞氯酸鈉在溶液中可生成ClO₂、HClO₂、ClO^2-、Cl^-等，其中HClO₂和ClO₂都具有漂白作用 但ClO₂是有毒的氣體，25℃時(shí)各離子濃度隨pH變化如圖所示下列分析錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 25℃時(shí)HClO₂的電離平衡常數(shù)K_a=10^-6
• B． 使用漂白劑的最佳pH為3
• C． 25℃時(shí)，等濃度的HClO₂溶液和NaClO₂溶液等體積混合混合溶液中c（HClO₂）+2c（H⁺）=c（ClO^2-）+2c（OH^-）
• D． 25℃時(shí) 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00ml某未知濃度的HClO₂溶液 當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液體積為20.00ml時(shí)溶液呈中性 則HClO₂溶液的實(shí)際濃度為0.11mol/L

Answer 1

分析 A．由圖可知，亞氯酸與亞氯酸根離子濃度相等時(shí)，溶液的pH=6，據(jù)此計(jì)算出亞氯酸的電離平衡常數(shù)，HClO₂的電離平衡常數(shù)K=$\frac{[{H}^{+}][Cl{{O}_{2}}^{-}]}{[HCl{O}_{2}]}$結(jié)合圖示數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算；
B．根據(jù)題意：HClO₂和ClO₂都具有漂白作用，結(jié)合圖中HClO₂和ClO₂的濃度大小來(lái)確定使用該漂白劑的最佳pH；
C．依據(jù)電中性原則得出：c（H⁺）+c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（OH^-），依據(jù)物料守恒得出：2c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（HClO₂），據(jù)此計(jì)算解答即可．
D．依據(jù)電中性原則得出：c（H⁺）+c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（ClO₂^-）反應(yīng)后得到溶液中為HClO₂溶液和NaClO₂的混合溶液，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算HClO₂平衡濃度和混合后的HClO₂的起始濃度，原溶液等體積混合，得到和堿混合前HClO₂溶液的實(shí)際濃度等于混合后的HClO₂的起始濃度的2倍；

解答 解：A．由圖可知，當(dāng)溶液的pH=6時(shí)，溶液中c（ClO₂^-）=c（HClO₂），HClO₂的電離平衡常數(shù)K=$\frac{[{H}^{+}][Cl{{O}_{2}}^{-}]}{[HCl{O}_{2}]}$=10^-6，故A正確；
B．HClO₂是漂白織物的有效成分，ClO₂是有毒氣體，要使漂白劑的漂白性強(qiáng)，即HClO₂的含量高，又要使ClO₂濃度較小，根據(jù)圖象知，pH過小，ClO₂含量較大，pH過大，HClO₂的含量較低，當(dāng)溶液的pH為4.0～4.5時(shí)二者兼顧，即為使用該漂白劑的最佳pH，應(yīng)該是4-5，故B錯(cuò)誤；
C．依據(jù)電中性原則得出：c（H⁺）+c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（OH^-）    ①，依據(jù)物料守恒得出：2c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（HClO₂）  ②，聯(lián)立①②消去鈉離子：c（HClO₂）+2c（H⁺）=c（ClO₂^-）+2c（OH^-），故C正確，
D.25℃時(shí) 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00ml某未知濃度的HClO₂溶液 當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液體積為20.00ml時(shí)溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中存在電荷守恒得到：c（H⁺）+c（Na⁺）=c（ClO₂^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（ClO₂^-）=0.05mol/L，混合后的溶液中HClO₂的平衡常數(shù)K=$\frac{[{H}^{+}][Cl{{O}_{2}}^{-}]}{[HCl{O}_{2}]}$=$\frac{1{0}^{-7}×0.05}{[HCl{O}_{2}]}$=10^-6，得到[HClO₂]=5×10^-3mol/L，混合后HClO₂的起始濃度c（HClO₂）=5×10^-3mol/L+0.05mol/L=0.055mol/L，原溶液等體積混合，則和堿混合前HClO₂溶液的實(shí)際濃度等于混合后的HClO₂的起始濃度的2倍=0.055mol/L×2=0.11mol/L，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿混合的定性判斷，題目難度稍大，正確分析、理解題中信息及圖象數(shù)據(jù)是解答本題關(guān)鍵，注意明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系．