Question

20．常溫下含碳各微粒H₂CO₃、HCO₃^-和CO₃^2-存在于CO₂和NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是（　�。�

• A． pH=10.25時(shí)，c（Na⁺）═c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）
• B． 為獲得盡可能純的NaHCO₃，宜控制溶液的pH為7～9之間
• C． 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得到H₂CO₃第一步電離的平衡常數(shù)K₁（H₂CO₃）=10^-6.37
• D． 若是0.1mol NaOH 反應(yīng)后所得的1L溶液，pH=10時(shí)，溶液中存在以下關(guān)系：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

Answer 1

分析 A．根據(jù)圖示可知，pH=10.25時(shí)溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉，根據(jù)物料守恒判斷；
B．根據(jù)圖示可知，pH在7～9之間主要存在碳酸氫根離子；
C．根據(jù)pH=6.37時(shí)碳酸氫根離子和碳酸的濃度相等計(jì)算；
D．pH=10時(shí)溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），c（Na⁺）離子濃度最大，結(jié)合圖象曲線變化可判斷c（HCO₃^-）、c（CO₃^2-）的大�。�

解答 解：A．pH=10.25時(shí)，溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸鈉溶液中滿足物料守恒：c（Na⁺）═2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），碳酸氫鈉溶液中存在物料守恒：c（Na⁺）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃），則混合液中c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-），故A錯誤；
B．根據(jù)圖示可知，pH在7～9之間，溶液中主要存在HCO₃^-，該pH范圍內(nèi)和獲得較純的NaHCO₃，故B正確；
C．根據(jù)圖象曲線可知，pH=6.37時(shí)，H₂CO₃和HCO₃^-的濃度相等，碳酸的第一步電離的平衡常數(shù)K₁（H₂CO₃）=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=10^-6.37，故C正確；
D．pH=10時(shí)的溶液為堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉，c（Na⁺）離子濃度最大，結(jié)合圖象曲線變化可知：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），此時(shí)離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故D正確；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查了離子濃度大小比較、酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握電荷守恒、物料守恒及鹽的水解原理在判斷離子濃度大小的中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．