Question

【题目】(1)常温下，将0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，若混合液体积等于两溶液体积之和，则混合液中下列关系正确的是________。

A．c(HA)<c(A－) B．c(HA)一定大于0.1 mol·L－1

C．c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－) D．2c(OH－)＝2c(H＋)＋[c(HA)－c(A－)]

(2)在t℃时，某NaOH稀溶液中c(H+)=10－a mol·L－1，c(OH－)=10－b mol·L－1，已知a+b=12，则：

①该温度下水的离子积常数Kw=___________mol2·L－2。

②在该温度下，将100mL0.1 mol·L－1的稀H2SO4与100mL0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后，溶液的pH= _____________。

(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。

回答下列问题：

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-________(填“能”或“不能”)大量共存。

②当pH＝7时，溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是__________________。

③已知在25 ℃时，CO32-水解反应的平衡常数Kh＝c(HCO3-).c(OH-)/c(HCO3-)＝2×10－4，当溶液中c(HCO3-)∶c-(CO32-)＝2∶1时，溶液的pH＝________。

Answer 1

【答案】D 10-12 11 不能 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－) 10

【解析】

(1)常温下, 将0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，得到溶液溶质为NaA和HA,溶液pH大于7,说明A－离子水解程度大于HA电离程度；

(2)①根据水的离子积常数Kw=c(H＋)×c(OH－)进行计算；

②由于硫酸与NaOH溶液混合后，碱过量，求出混合后溶液中c(OH－)，再求c(H＋)，最后求出pH；

(3) 常温下在20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水，以此分析解答。

(1)常温下，将0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，则则盐类水解大于酸的电离；

A. 水解生成HA,则c(HA)>c(A－) ,故A错误；
B.因等体积混合,则反应后c(HA)一定小于0.1 mol·L－1,故B错误；
C.反应后得到等量的HA、NaA,根据物料守恒可知2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，故C错误；
D．由电荷守恒可以知道：c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(A－)，物料守恒：2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)，消去c(Na＋)，则2c(OH－)＝2c(H＋)＋[c(HA)－c(A－)]，故D正确；

综上所述，本题选D。

(2)①已知a+b=12，该温度下水的离子积常数Kw=c(H＋)×c(OH－)＝10－a ×10－b =10-（a+b）=10－12 mol2·L－2；

综上所述，本题答案是：10－12。

②由于硫酸与NaOH溶液混合后，碱过量，所以混合后溶液中c(OH－)＝（0.1×0.4-0.1×0.2）/0.2=0.1 mol·L－1，则c(H＋)＝KW/c(OH－)＝10－12/0.1=10-11mol·L－1，故pH＝11；

综上所述，本题答案是：11。

(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水,
①由反应及图象可以知道，在同一溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存；

因此，本题正确答案是:不能。

②当pH＝7时，溶液中溶质为碳酸氢钠、碳酸、氯化钠,溶液中存在电荷守恒，离子浓度等量关系为(电荷守恒):c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－)；

综上所述，本题答案是：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋c(OH－)。

③已知在25 ℃时，CO32-水解反应的平衡常数Kh＝c(HCO3-)×c(OH-)/c(CO32-)＝2×10－4，当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)＝2∶1时，c(OH-)=10-4mol/L，由Kw可以知道, c(H＋)=10-10 mol/L，所以pH=10；

因此，本题正确答案是:10。