Question

25℃时，二元酸H₂CO₃的溶液中离子种类分布如图，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-的浓度总和为为0.1mol?L^-1，现有一组Na₂CO₃和NaHCO₃混合溶液，下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是（　　）

• A、pH=11的溶液中，c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• B、W点所表示的溶液中：c（Na⁺）=0.15mol?L^-1
• C、pH=8.4的溶液中，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）
• D、pH=9时，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较

专题：

分析：A．根据图示可知，当溶液pH=11时，碳酸根离子浓度大于碳酸氢根离子，溶液显示碱性；
B．W点时碳酸的浓度≈0，此时c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）=0.05mol/L，根据电荷守恒可得：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）判断钠离子浓度；
C．pH=8.4时，氢氧根离子浓度小于10^-5mol/L，而此时溶液中主要存在碳酸氢根离子，则碳酸氢根离子浓度≈0.1mol/L＞＞c（OH^-）；
D．任何溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断．

解答： 解：A．根据图示曲线变化可知，当溶液pH=11时，CO₃^2-浓度大于HCO₃^-离子，溶液显示碱性，则溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故A错误；
B．W点时碳酸的浓度≈0，此时c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）=0.05mol/L，根据电荷守恒可得：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），由于此时溶液的pH＞10，则c（OH^-）＞c（H⁺），c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）=0.15mol/L，故B错误；
C．pH=8.4的溶液中主要存在HCO₃^-，c（HCO₃^-）≈0.1mol/L，而pH=8.4时，c（OH^-）＜10^-5mol/L，则：c（OH^-）＜c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），故C错误；
D．碳酸钠和碳酸氢钠的混合液中一定存在电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故D正确；
故选D．

点评：本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度定性比较，题目难度中等，正确理解图象中曲线变化为解答关键，注意掌握酸碱混合的定性判断方法，能够根据电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小．