Question

【題目】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－1 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－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl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、HCO3-、CO32-______(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，CO32-水解反應的平衡常數Kh＝2×10－4，當溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)＝2∶1時，溶液的pH＝____________。

Answer 1

【答案】（1）D；

（2）①不能；②c（Na＋）+c（H＋）=c（Cl－）+c（HCO3－）+c（OH－）；③ 10。

【解析】

試題（1）0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等體積混合后，反應后得到等量的HA、NaA，溶液pH大于7，則鹽類水解大于酸的電離，A、水解生成HA，則c（HA）＞c（A-），A錯誤；B、因等體積混合，則反應后c（HA）一定小于0.1mol/L，B錯誤；C、反應后得到等量的HA、NaA，則2c（Na+）=c（HA）+c（A-），C錯誤；D、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-）]，D正確，故答案為：D；

（2）常溫下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反應生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應生成二氧化碳、水。

①由反應及圖象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，故答案為：不能；

②由圖象可知，pH=7時，溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-、H2CO3，根據電荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-），故答案為：c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-）；

③CO32-的水解常數Kh==2×10-4，當溶液中c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1時，c（OH-）=10-4mol/L，由Kw可知，c（H+）=10-10mol/L，所以pH=10，故答案為：10