更新时间：作者：小小条
高中化学试题解析258
酸及盐在生活生产中应用广泛。
（1）甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中，加入几滴酸性KMnO4溶液，振荡，观察到体系颜色_______。
（2）某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中，需要的操作及其顺序为：加热溶解、_______(填下列操作编号)。
（3）兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度c0和苯甲酸的Ka，实验如下：取50.00mL苯甲酸饱和溶液，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定，用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得：
①c0 =_______mol/L。
②苯甲酸的Ka =_______(列出算式，水的电离可忽略)。
（4）该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为：
随着卤原子电负性_______，羧基中的羟基_______增大，酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为：
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足，不能用所测得的pH直接判断Ka大小顺序，因为_______。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的Ka，其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立，芳香环上取代基效应较复杂，①中规律不可随意推广。
（5）该小组尝试测弱酸HClO的Ka。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验，其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为_______。
②小组讨论后，选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验，以获得HClO的Ka。简述该方案_______(包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导：设计实验方案时，需要根据物质性质，具体问题具体分析。
答案：
（1）由紫色变为无色
（2）dab
（3） ①. 0.028
（4）①. 增大
②. 极性
③. 常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
②. 实验方法：取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中，用pH计测得体系在25℃下的pH，记录数据；
数据处理思路：由于NaClO溶液中存在ClO-的水解，故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数Ka，再利用公式
求出HClO的Ka
分析：
（1）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以将甲苯苯环上的甲基—CH3氧化成羧基—COOH，生成苯甲酸，KMnO4被还原，颜色由紫色变为无色。
（2）苯甲酸能溶于水，泥沙可用过滤的方法除去；苯甲酸的溶解度随温度下降而变小，而NaCl易溶于水，且溶解度受温度影响较小，所以可用降温结晶的方法将其分离。
用重结晶法提纯苯甲酸的方法为：将粗品加热（加快溶解速率）溶解于水，趁热过滤（防止苯甲酸结晶析出），将滤液冷却结晶，苯甲酸结晶析出，待冷却后过滤，用少量蒸馏水洗涤苯甲酸晶体。
（3）用标准NaOH溶液滴定苯甲酸饱和溶液，NaOH与苯甲酸按物质的量之比1∶1反应，从图像中可知，当加入14mLNaOH溶液时，达到滴定终点，苯甲酸与NaOH恰好中和，可计算出苯甲酸饱和溶液的浓度为：
从图像知，横坐标为0时，即苯甲酸饱和溶液的pH为2.89，结合苯甲酸的电离方程式有：
（4）卤原子有吸电子效应，且卤原子的电负性越大，卤原子的数目越多，吸电子能力越强，使羧酸分子中羟基O—H极性越强，越容易电离出氢离子，羧酸的酸性越强。
要通过三种酸的饱和溶液的pH大小比较其电离常数，需要在相同温度相同浓度的条件下比较，而常温下三种酸饱和溶液的浓度并不相同，所以推断不准确。
（5）次氯酸在光照或加热时易分解为HCl和O2，其反应的离子方程式为：
弱酸的电离常数Ka与弱酸根离子的水解常数Kh之间存在关系：
因此其实验方法为：取适量0.100mol/LNaClO溶液，用pH计测得体系在25℃下的pH。
数据处理思路为：根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH，可先计算出Cl—的水解常数Kh，
再利用上面的关系式计算出HClO的电离常数Ka。
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