Question

在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。

（1）常温下，将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，若混合液体积等于两溶液体积之和，则混合液中下列关系正确的是

A．c（HA）＜c（A^－）               B．c（HA）一定大于0.1mol/L

C．c（Na⁺）＝c（HA）+c（A^－）       D．2c（OH^－）＝2c（H⁺）＋[c（HA）－c（A^－）]

（2）常温下在20mL0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO₂因逸出未画出）物质的量分数（纵轴）随溶液pH变化的部分情况如下图所示。

回答下列问题：

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-（填：“能” 或“不能”）              大量共存。

②当pH=7时，溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是：                    。

③ 已知在25℃时，CO₃^2-水解反应的平衡常数K_h==2×10^－4，当溶液中c（HCO₃^-）︰c（CO₃^2-）=2︰1时，溶液的pH=                     。

Answer

（1）D；

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

【解析】

试题分析：（1）0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后，反应后得到等量的HA、NaA，溶液pH大于7，则盐类水解大于酸的电离，A、水解生成HA，则c（HA）＞c（A-），A错误；B、因等体积混合，则反应后c（HA）一定小于0.1mol/L，B错误；C、反应后得到等量的HA、NaA，则2c（Na+）=c（HA）+c（A-），C错误；D、由电荷守恒可知，c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（A-），又2c（Na+）=c（HA）+c（A-），则c（OH-）=c（H+）+[c（HA）-c（A-）]，D正确，故答案为：D；

（2）常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水。

①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，故答案为：不能；

②由图象可知，pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3，根据电荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-），故答案为：c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-）；

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

考点：考查了盐类水解、离子浓度的大小比较的相关知识。