Question

（10分）在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。

（1）常温下，将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH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0.1mol/L

C．c（Na⁺）＝c（HA）+c（A^－）          

D．2c（OH^－）＝2c（H⁺）＋[c（HA）－c（A^－）]

（2）常温下在20mL0.1mol/L Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，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^-、CO₃^2-（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，CO₃^2-水解反应的平衡常数即水解常数K_h==2×10^－4，当溶液中c（HCO₃^-）︰c（CO₃^2-）=2︰1时，溶液的pH=         。

Answer

（1）D； （2）①不能；②c（Na＋）+c（H＋）=c（Cl－）+c（HCO3－）+c（OH－）；③ 10。

【解析】

试题分析：（1）常温下，将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合，发生反应：HA+ NaOH=NaA+H2O；酸过量，得到的是HA、NaA等物质的量的混合溶液。由于溶液pH大于7，说明NaA的水解作用大于HA的电离作用。所以c（HA）>c（A-），选项A错误；c（HA）=0.05mol/L，错误。C．根据物料守恒可得2c（Na+）＝c（HA）+c（A－），错误。D.根据物料守恒可得2 c（Na＋）=c（A-）+c（HA）；根据电荷守恒可得：c（Na＋）+c（H+）=c（A-）+c（OH-），第二个式子扩大2倍与第一个式子相加，可得2c（OH－）＝2c（H+）＋c（HA）－c（A－），正确。（2）在同一溶液中，H2CO3、CO32-会发生反应：H2CO3+CO32-=2 HCO3-，他们不能大量共存于同一溶液；②当pH=7时，溶液中发生反应：HCO3-+H+=H2CO3，溶液为NaCl、NaHCO3的混合溶液。溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是c（Na＋）+c（H＋）=c（Cl－）+c（HCO3－）+c（OH－）；③，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×104，c（HCO3-）︰c（CO32-）=2︰1时，溶液的c（OH-）=1×104，所以pH=10。

考点：考查溶液中离子浓度大小比较及盐水解常数的应用的知识。