Question

將CO₂慢慢通入一定體積的NaOH溶液中，溶液的pH隨CO₂體積（標準狀況下）的變化曲線如圖所示，則下列說法中正確的是（　�。�

• A、NaOH溶液的物質的量濃度為0.1mol/L，體積為1L
• B、M、N點離子濃度的都是c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）
• C、V=3.36L時，溶液中的離子濃度關系是：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• D、曲線上任意點都符合：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算,鹽類水解的應用,離子濃度大小的比較

專題：圖示題

分析：氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應的方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，通入標況下4.48L二氧化碳后溶液的pH不再變化，說明氫氧化鈉與二氧化碳完全反應轉化成碳酸氫鈉，據此可以計算出碳酸氫鈉的物質的量、氫氧化鈉的物質的量，
A．根據二氧化碳體積為0時溶液的pH計算出氫氧化鈉溶液的濃度，再根據氫氧化鈉的物質的量計算出溶液的體積；
B．M點溶質為碳酸鈉、N點溶質為碳酸氫鈉，據此判斷兩點碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度大小；
C．根據通入標況下體積為3.36二氧化碳時溶液的溶質判斷各離子濃度大��；
D．根據溶液中電荷守恒判斷，注意碳酸根離子帶有兩個單位的負電荷．

解答： 解：標準狀況下4.48L二氧化碳的物質的量為0.2mol，2.24L二氧化碳的物質的量為0.1mol，
根據圖象可知，當通入0.2mol二氧化碳時，氫氧化鈉與二氧化碳恰好反應生成NaHCO₃，根據碳原子守恒，生成碳酸氫鈉的物質的量為0.2mol，
A．根據圖象可知，沒有通入二氧化碳之前，溶液的pH=13，則溶液中氫氧化鈉的濃度為0.1mol/L，由于氫氧化鈉的物質的量為0.2mol，則氫氧化鈉溶液的體積為2L，故A錯誤；
B．M點時溶質為碳酸鈉，溶液中離子濃度關系為：c（HCO₃^-）＜c（CO₃^2-），N點時溶質為碳酸氫鈉，溶液中c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），故B錯誤；
C．V=3.36L時，二氧化碳的物質的量為0.15mol，溶質為碳酸鈉、碳酸氫鈉，物質的量都是0.05mol；溶液顯示堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸氫根離子的電離小于碳酸根離子的水解，所以溶液中c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），所以溶液中各離子濃度為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故C正確；
D．碳酸根離子帶有2個單位的負電荷，碳酸根離子的系數應該為2，則溶液中的電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查了離子反應的計算、鹽的水解原理、離子濃度大小比較等知識，題目難度中等，注意掌握根據離子反應進行計算的方法，能夠根據電荷守恒、鹽的水解原理比較溶液中各離子濃度大�。�