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常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11.某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3;将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用pH
更新时间:2024-04-20 06:12:35
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问题描述:

常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11.某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3;将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用pH计测量溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3.

(1)该实验设计不正确,错误在于___.

(2)设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3.可供选择的试剂:1mol•L-1Na2CO3、1mol•L-1NaHCO3、1mol•L-1Na2SO3、1mol•L-1NaHSO3、pH计.

简要说明实验步骤、现象和结论___.

(3)根据上述数据,写出少量的SO2气体通入Na2CO3溶液中的化学方程式___.

(4)Na2CO3溶液俗称纯碱,用离子方程式表示其原因___,并计算该反应的化学平衡常数为___.

陈齐汉回答:
  (1)H2SO3和H2CO3均属于二元酸,要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱,必需使二者的浓度相同,但是SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其浓度显然不相等(因为二者的溶解度不同),所以该实验设计不正确,   (2)要检验酸性强弱,可以采用多种方法,例如利用水解原理(酸越弱相应的强碱盐就越易水解),也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验故答案为:用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等,配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH.前者的pH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3.   故答案为:配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH.前者的pH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3;   (3)少量的SO2气体通入Na2CO3溶液中反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠,反应的化学方程式为:SO2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+Na2SO3,   故答案为:SO2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+Na2SO3;   (4)Na2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解导致溶液呈碱性,水解离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,   平衡常数K=c(OH
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