Question

16．體積為1ml、濃度均為0.10mol/L的XOH和X₂CO₃溶液分別加水稀釋至體積為V，pH隨lgV的變化情況如圖所示，下列敘述中正確的是（　　）

• A． XOH是強堿
• B． pH=10的兩種溶液中的c（X⁺）：XOH大于X₂CO₃
• C． 已知H₂CO₃的電離平衡常數K_a1遠遠大于K_a2，則K_a2約為1×10^-10•2
• D． 當lgV=2時，若X₂CO₃溶液升高溫度，溶液堿性增強，則$\frac{c（HC{O}_{3}^{-}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$減小

Answer 1

分析 A．根據圖知，0.1mol/L的XOH的pH=13，說明XOH溶液中c（OH^-）=c（XOH）；
B．XOH是強堿溶液、X₂CO₃是強堿弱酸鹽溶液，要使兩種溶液的pH相等，則c（XOH）＜c（X₂CO₃），再結合物料守恒判斷；
C．0.10mol/LX₂CO₃溶液的pH=11.6，則該溶液中c（OH^-）=c（HCO₃^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11.6}}$mol/L=10^-2.4 mol/L，c（CO₃^2-）=0.1mol/L，K_h1=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=，則K_a2=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h1}}$=$\frac{Kwc（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}$；
D．當lgV=2時，則溶液的體積變為原來的100倍，升高溫度，促進水解，第一步水解程度遠遠大于第二步，所以溶液中c（CO₃^2-）減小，c（HCO₃^-）增大．

解答 解：A．根據圖知，0.1mol/L的XOH的pH=13，說明XOH溶液中c（OH^-）=c（XOH），XOH完全電離，為強電解質，即為強堿，故A正確；
B．XOH是強堿溶液、X₂CO₃是強堿弱酸鹽溶液，要使兩種溶液的pH相等，則c（XOH）＜c（X₂CO₃），再結合物料守恒得c（X⁺）：XOH小于X₂CO₃，故B錯誤；
C．0.10mol/LX₂CO₃溶液的pH=11.6，則該溶液中c（OH^-）=c（HCO₃^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11.6}}$mol/L=10^-2.4 mol/L，c（CO₃^2-）=0.1mol/L，K_h1=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=，則K_a2=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h1}}$=$\frac{Kwc（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}×0.1}{1{0}^{-2.4}×1{0}^{-2.4}}$=1.0×10^-10.2，故C正確；
D．當lgV=2時，則溶液的體積變為原來的100倍，升高溫度，促進水解，第一步水解程度遠遠大于第二步，所以溶液中c（CO₃^2-）減小，c（HCO₃^-）增大，所以$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$增大，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題考查離子濃度大小比較，側重考查學生分析判斷及計算能力，為高頻考點，明確電離平衡常數與水解平衡常數的關系是解本題關鍵，注意：二元弱酸中存在K_h1．K_a2=Kw，為易錯點．