Question

（题文）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0.2 mol·L^－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L^－1NaOH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0.1 mol·L^－1

C．c(Na^＋)＝c(HA)＋c(A^－)

D．2c(OH^－)＝2c(H^＋)＋[c(HA)－c(A^－)]

(2)常温下在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、、________(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，水解反应的平衡常数K_h＝＝2×10^－4，当溶液中c()∶c()＝2∶1时，溶液的pH＝________。

Answer

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

【解析】

（1）本题考查混合溶液中离子浓度大小的比较问题。根据题意反应后，溶液中的溶质是HA和NaA，且二者的浓度都是0.05mol/L。溶液显碱性，说明水解程度大于电离程度，所以选项ABC都是错误的。根据物料守恒和电荷守恒定律可知，2c(Na+)＝c(HA)+c(A－)、c(H+)＋c(Na+)＝c(OH－)+c(A－)，因此选项D正确，答案选D。

（2）考查离子共存问题。①碳酸钠和盐酸反应的过程是Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。所以根据图像可知，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溶液等体积混合后，反应后得到等物质的量的HA、NaA，溶液pH大于7，则盐类水解大于酸的电离。A项，因为水解生成HA，则c(HA)>c(A－)，故A错误；B项，因等体积混合，则反应后c(HA)一定小于0.1 mol·L－1，故B错误；C项，反应后得到等量的HA、NaA，则2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，故C 错误；D项，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－)]，故D正确。答案：选D。

(2)常温下在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由反应及图像可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO不能大量共存。②由图像可知，pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3，根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－)。

③CO32-的水解常数Kh＝＝2×10－4，当溶液中c(HCO)∶c(CO32-)＝2∶1时，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 。