Question

6．常溫下，將體積為V₁的0.1000mol•L^-1HCl溶液逐滴滴加入到體積為V₂的0.1000mol•L^-1Na₂CO₃溶液中，溶液中H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-所占的物質(zhì)的量分數(shù)（α）隨pH的變化曲線如圖，下列說法不正確的是（　　）

• A． 在pH=10.3時，溶液中：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）
• B． 在pH=8.3時，溶液中：0.1000＞c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
• C． 在pH=6.3時，溶液中：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
• D． V₁：V₂=1：2時，c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）

Answer 1

分析 根據(jù)圖象，反應是0.1000mol/L的HCl滴定0.1000mol/L的Na₂CO₃溶液，pH=10.3時，溶液中c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）；pH=8.3時，溶液中溶液中幾乎不存在H₂CO₃和CO₃^2-，存在大量的HCO₃^-；pH=6.3時，溶液中c（HCO₃^-）=c（H₂CO₃）．據(jù)此判斷．

解答 解：A．在pH=10.3時，溶液中c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），溶液中存在電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（Cl^-）．故A正確．
B．在pH=8.3時，溶液中大量存在HCO₃^-，幾乎不存在H₂CO₃和CO₃^2-，根據(jù)物料守恒，此時溶液中c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）=$\frac{0.1000{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$＜0.1000，即0.1000mol/L＞c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）故B正確．
C．在pH=6.3時，溶液中c（HCO₃^-）=c（H₂CO₃），溶液為酸性，幾乎不存在CO₃^2-，顯然反應已經(jīng)經(jīng)過第一個滴定終點，此時溶液中也存在c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（Cl^-），根據(jù)物料守恒：c（Na⁺）=2c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（H₂CO₃），化簡為4c（HCO₃^-）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），由于c（H⁺）＞c（OH^-），因此c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），此時尚未到第二個滴定終點，因此c（Na⁺）最大，因此溶液中的離子濃度大小關系為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．故C正確．
D．V₁：V₂=1：2時，此時反應恰好生成HCO₃^-和CO₃^2-物質(zhì)的量比為1：1，溶液呈堿性，由于CO₃^2-的水解程度大于HCO₃^-的水解程度，因此溶液中離子濃度關系為：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．故D錯誤．
故選D．

點評 本題主要考查HCl滴定碳酸鈉溶液的過程中，離子濃度的大小分析，結合溶液中的電荷守恒，物料守恒，溶液的酸堿性條件來判斷．題目難度中等．