Question

（選做題）（10分）在含有弱電解質(zhì)的溶液中，往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存。

（1）常溫下，將0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液pH大于7，若混合液體積等于兩溶液體積之和，則混合液中下列關(guān)系正確的是____         

A．c(HA)＜c(A^－)                      B．c(HA)一定大于0.1mol/L

C．c(Na⁺)＝c(HA)+c(A^－)                D．2c（OH^－）＝2c(H⁺)＋[c(HA)－c(A^－)]

（2）常溫下在20mL0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO₂逸出未畫）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（縱軸）隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

回答下列問題：

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－（填：“能”或“不能”）          大量共存。

②當(dāng)pH=7時(shí)，溶液中各種離子其物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是：                  

                                                   。

③已知在25℃時(shí)，CO₃^2－水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)K_h=  =2×10^－4，當(dāng)溶液中c(HCO₃^－)︰c(CO₃^2－)=2︰1時(shí)，溶液的pH=             。

 

Answer 1

【答案】

（1）D， （2）不能   ②c(Na⁺)＞c(Cl^-)＞c(HCO₃^-)＞c(H⁺)= c(OH^-)＞c(CO₃^2-)  ③pH=10

【解析】（1）根據(jù)題意反應(yīng)后，溶液中的溶質(zhì)是HA和NaA，且二者的濃度都是0.05mol/L。溶液顯堿性，說明水解程度大于電離程度，所以選項(xiàng)ABC都是錯(cuò)誤的。根據(jù)物料守恒和電荷守恒定律可知，2c(Na⁺)＝c(HA)+c(A^－)、c(H⁺)＋c(Na⁺)＝c(OH^－)+c(A^－)，因此選項(xiàng)D正確，答案選D。

（2）①碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的過程是Na₂CO₃＋HCl=NaHCO₃＋NaCl、NaHCO₃＋HCl=NaCl＋H₂O＋CO₂↑。所以根據(jù)圖像可知，H₂CO₃和CO₃^2－不能大量共存。溶液中各種離子其物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是

②根據(jù)圖像可知，pH＝7時(shí)，消耗鹽酸的體積大于20ml，所以c(Na⁺)＞c(Cl^-)＞c(HCO₃^-)＞c(H⁺)= c(OH^-)＞c(CO₃^2-)。

③根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知當(dāng)溶液中c(HCO₃^－)︰c(CO₃^2－)=2︰1時(shí)，溶液中OH^－濃度是1×10^－4mol/L，所以pH＝10。