Question

【題目】（題文）在含有弱電解質的溶液中，往往有多個化學平衡共存。

(1)常溫下，將0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH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，則混合液中下列關系正確的是________。

A．c(HA)<c(A－)

B．c(HA)一定大于0.1 mol·L－1

C．c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)

D．2c(OH－)＝2c(H＋)＋[c(HA)－c(A－)]

(2)常溫下在20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質的量分數(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如下圖所示。

回答下列問題：

①在同一溶液中，H2CO3、、________(填“能”或“不能”)大量共存。

②當pH＝7時，溶液中各種離子其物質的量濃度之間的等量關系是__________________。

③已知在25 ℃時，水解反應的平衡常數Kh＝＝2×10－4，當溶液中c()∶c()＝2∶1時，溶液的pH＝________。

Answer 1

【答案】D不能c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－)10

【解析】

（1）本題考查混合溶液中離子濃度大小的比較問題。根據題意反應后，溶液中的溶質是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ABC都是錯誤的。根據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D正確，答案選D。

（2）考查離子共存問題。①碳酸鈉和鹽酸反應的過程是Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。所以根據圖像可知，H2CO3和CO32－不能大量共存。

(1)0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等體積混合后，反應后得到等物質的量的HA、NaA，溶液pH大于7，則鹽類水解大于酸的電離。A項，因為水解生成HA，則c(HA)>c(A－)，故A錯誤；B項，因等體積混合，則反應后c(HA)一定小于0.1 mol·L－1，故B錯誤；C項，反應后得到等量的HA、NaA，則2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，故C 錯誤；D項，由電荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，又2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，則c(OH－)＝c(H＋)＋ [c(HA)－c(A－)]，故D正確。答案：選D。

(2)常溫下在20 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，先反應生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應生成二氧化碳、水。①由反應及圖像可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO不能大量共存。②由圖像可知，pH＝7時，溶液中含碳元素的主要微粒為HCO、H2CO3，根據電荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－)。

③CO32-的水解常數Kh＝＝2×10－4，當溶液中c(HCO)∶c(CO32-)＝2∶1時，c(OH－)＝10－4mol·L－1，由KW可知，c(H＋)＝10－10moI·L－1，所以pH＝10。答案：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－) 10 。