Question

已知：H₂SO₃的Ka₁=1.3×10^-2，Ka₂=6.3×10^-8；H₂CO₃的Ka₁=4.2×10^-7，Ka₂=5.6×10^-11．現(xiàn)將標準狀況下2.24L的CO₂和2.24L的SO₂分別通入兩份150mL 1mol/LNaOH溶液中，關于兩溶液的比較下列說法正確的是（　�。�

• A、c（HCO₃^-）＜c（CO₃^2-）
• B、c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-）
• C、c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
• D、兩溶液都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

Answer 1

考點：離子濃度大小的比較,二氧化硫的化學性質

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：標準狀況下，2.24L二氧化碳和二氧化硫的物質的量為0.1mol，氫氧化鈉的物質的量為0.15mol，根據(jù)反應2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O、2SO₂+3NaOH=Na₂SO₃+NaHSO₃+H₂O可知，反應生成了等物質的量濃度的溶質碳酸鈉、碳酸氫鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉，
A．K_a1（H₂CO₃）＞K_a2（H₂CO₃），則相同條件下Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃，據(jù)此判斷溶液中碳酸根離子與碳酸氫根離子濃度關系；
B．兩溶液中溶質亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的濃度相等，根據(jù)K_a2（H₂SO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知等溫等濃度下HSO₃^-的電離程度大于HCO₃^-，據(jù)此判斷c（HCO₃^-）、c（HSO₃^-）的濃度大�。�
C．溶液中一定滿足物料守恒，根據(jù)兩溶液中物料守恒進行判斷；
D．碳酸鈉、碳酸氫鈉都不與高錳酸鉀溶液反應，所以碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．

解答： 解：標準狀況下，n=

V

Vm

=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，n（CO₂）=n（SO₂）=0.1mol，氫氧化鈉的物質的量為：n（NaOH）=c?V=1mol/L×0.15L=0.15mol，則發(fā)生的反應方程式分別為：2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O、2SO₂+3NaOH=Na₂SO₃+NaHSO₃+H₂O，
A．由K_a1（H₂CO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃，則溶液中存在的離子濃度：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），故A錯誤；
B．由K_a2（H₂SO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下HSO₃^-的電離程度大于HCO₃^-，則溶液中含有的離子濃度：c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-），故B正確；
C．由物料守恒可知，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），由K_a1（H₂SO₃）＞K_a1（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下HSO₃^-的水解程度小于HCO₃^-，則溶液中c（H₂CO₃）＞c（H₂SO₃），故c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）＜＜c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故C錯誤；
D．Na₂SO₃和NaHSO₃均有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而Na₂CO₃和NaHCO₃則不能，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查鹽溶液中離子濃度大小關系、電離常數(shù)的應用、物料守恒原理、鹽類水解原理等相關知識，題目難度中等，注意掌握鹽的水解原理，能夠根據(jù)電荷守恒、物料守恒、鹽的水解等知識判斷溶液中各離子濃度大小，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．