Question

6．在100mLNa₂CO₃與NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol/L的鹽酸，測得溶液中的CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、Al³⁺的物質(zhì)的量與加入鹽酸的體積變化關(guān)系如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． a點(diǎn)溶液中：c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（OH^-）
• B． b點(diǎn)所得溶液中有：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）＞c（OH^-）
• C． c點(diǎn)溶液中：c（Cl^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-）=0.75 mol/L
• D． 原混合溶液中：n（CO₃^2-）：n（AlO₂^-）=1：2

Answer 1

分析 Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸．
首先，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，最左邊曲線表示AlO₂^-，由圖可知AlO₂^-反應(yīng)完畢，加入鹽酸50mL，根據(jù)方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第二階段，AlO₂^-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，ab線表示CO₃^2-，bc線表示HCO₃^-，由圖可知CO₃^2-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸100mL-50mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第三階段，CO₃^2-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，cd線表示HCO₃^-，由圖可知HCO₃^-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸150mL-100mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）．
第四階段，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，de線表示Al³⁺，由圖可知Al（OH）₃反應(yīng)完畢，根據(jù)方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，該階段加入鹽酸體積為$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL．
據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)解答．

解答 解：Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸．
首先，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，最左邊曲線表示AlO₂^-，由圖可知AlO₂^-反應(yīng)完畢，加入鹽酸50mL，根據(jù)方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第二階段，AlO₂^-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，ab線表示CO₃^2-，bc線表示HCO₃^-，由圖可知CO₃^2-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸100mL-50mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第三階段，CO₃^2-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，cd線表示HCO₃^-，由圖可知HCO₃^-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸150mL-100mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）．
第四階段，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，de線表示Al³⁺，由圖可知Al（OH）₃反應(yīng)完畢，根據(jù)方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，該階段加入鹽酸體積為$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL．
A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中，溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaCl，其中Na₂CO₃能水解，由質(zhì)子守恒可知：c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（OH^-），故A正確；
B．b點(diǎn)溶液是碳酸鈉、碳酸氫鈉和氯化鈉的混合溶液，其中碳酸鈉和碳酸氫鈉的濃度相同，而氯化鈉的濃度是它們的3倍，故其中c（Na⁺）最大，c（Cl^-）次之；由于碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，且碳酸根水解為碳酸氫根，則c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），故離子濃度大小順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-），故B錯(cuò)誤；
C．c點(diǎn)的溶液為0.25mol/L的碳酸氫鈉溶液和0.5mol/L的NaCl的混合溶液，根據(jù)物料守恒可知，c（Cl^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-）=0.75mol/L，故C正確；
D．由上述分析可知，原混合溶液中的CO₃^2-與AlO^-₂的物質(zhì)的量之比為0.05mol：0.05mol=1：1，故D錯(cuò)誤；
故選BD．

點(diǎn)評 本題考查了離子濃度大小比較，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的先后順序?yàn)榻獯痍P(guān)鍵，注意掌握電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒的含義及應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．