Question

13．下列溶液中有關物質的量濃度關系正確的是（　　）

• A． 0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H₂CO₃）
• B． 0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.1 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合：c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）
• C． 0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.2 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合：c（Na⁺）＞c（OH^-）＞0.05 mol•L^-1＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）
• D． 0.2 mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.1 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合：c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）+2c（H⁺）

Answer 1

分析 A．碳酸氫鈉溶液中，碳酸根離子的水解程度大于其電離程度，溶液顯示堿性，則c（CO₃^2-）＜c（H₂CO₃）；
B．反應后溶液中溶質為碳酸鈉，根據碳酸鈉溶液中物料守恒判斷；
C．反應后溶質為等濃度的碳酸鈉和NaOH，鈉離子濃度為0.15mol/L，氫氧根離子濃度大于0.05mol/L，據此判斷溶液中各離子濃度大小；
D．反應后溶質為等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉，結合混合液中的物料守恒、電荷守恒進行判斷．

解答 解：A.0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液中，由于碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，則：c（CO₃^2-）＜c（H₂CO₃），水解程度較小，則c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），故A錯誤；
B.0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.1 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合，二者恰好反應生成碳酸鈉，根據碳酸鈉溶液中的物料守恒可得：c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故B錯誤；
C.0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.2 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合，反應后溶質為0.05mol/L的碳酸鈉和氫氧化鈉，鈉離子濃度最大，氫氧根離子來自水的電離和氫氧化鈉的電離，則c（OH^-）＞0.05 mol•L^-1，則溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（OH^-）＞0.05 mol•L^-1＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-），故C正確；
D.0.2 mol•L^-1NaHCO₃溶液與0.1 mol•L^-1NaOH溶液等體積混合，反應后溶質為0.1mol•L^-1Na₂CO₃、0.1mol•L^-1NaHCO₃，根據電荷守恒可得：①c（CO₃^2-）+2c（OH^-）+c（HCO₃^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），根據物料守恒可得：②2c（Na⁺）=3c（CO₃^2-）+3c（H₂CO₃+3c（HCO₃^-），根據①②可得：c（CO₃^2-）+2c（OH^-）=c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）+2c（H⁺），故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了離子濃度大小比較、酸堿混合的定性判斷等知識，題目難度中等，注意掌握鹽的水解原理、酸堿混合的定性判斷方法，能夠根據電荷守恒、物料守恒、鹽的水解原理判斷溶液中各離子濃度大小．