Question

甲试管盛有Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，乙试管盛有Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，四种物质的浓度均为0.1mol?L^-1，关于两混合溶液的比较，下列说法正确的是（已知：H₂SO₃的K_a1=1.3×10^-2mol?L^-1，K_a2=6.3×10^-8mol?L^-1；H₂CO₃的K_a1=4.2×10^-7mol?L^-1，K_a2=5.6×10^-11mol?L^-1）（　　）

• A、c（HCO₃^-）＜c（CO₃^2-）
• B、两溶液都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
• C、c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-）
• D、c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较

专题：

分析：根据电离平衡常数可知，粒子的酸性大小为：H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-＞HCO₃^-，
A．酸性越强，则对应离子的水解程度越小，则碳酸根离子的水解程度对应碳酸氢根离子；
B．碳酸钠、碳酸氢钠都不与酸性高锰酸钾溶液反应；
C．Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液的碱性比Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液（呈很弱的碱性）强，CO₃^2-的水解抑制了HCO₃^-的电离（溶液整体以CO₃^2-的水解为主），根据两混合液中影响盐的水解的元素判断两种离子浓度大小；
D．根据两混合液中的物料守恒及盐的水解程度大小判断．

解答： 解：A．根据电离平衡常数可知，酸性H₂CO₃＞HCO₃^-，则HCO₃^-的水解程度小于CO₃^2-，溶液中离子浓度大小满足：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），故A错误；
B．甲试管盛有Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，碳酸钠和碳酸氢钠都不与酸性高锰酸钾溶液反应，无法使其褪色，故B错误；
C．Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液的碱性比Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液（呈很弱的碱性）强，CO₃^2-的水解抑制了HCO₃^-的电离（溶液整体以CO₃^2-的水解为主），由于单独的NaHSO₃溶液呈酸性，所以HSO₃^-抑制了SO₃^2-的水解，则混合液整体以SO₃^2-的水解为主，溶液中c（HCO₃^-）、c（HSO₃^-）大小主要决定于CO₃^2-、SO₃^2-的水解程度，根据越弱越水解可知，CO₃^2-的水解程度大于SO₃^2-，所以两混合液中一定满足：c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-），故C正确；
D．根据物料守恒可得：c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）=0.2mol/L，由于Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中以水解为主，则溶液中存在一定浓度的碳酸，而Na₂SO₃和NaHSO₃混合液中，单独的NaHSO₃溶液呈酸性，则其混合液中含有的H₂SO₃的浓度非常小，所以c（H₂CO₃）＞c（H₂SO₃），则c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）＜c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故D错误；
故选C．

点评：本题考查了溶液中离子浓度大小比较、盐的水解原理及其应用，题目难度中等，注意掌握盐的水解原理及其应用，能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理等知识判断溶液中离子浓度大小．