Question

將0.2mol?L^-1 NaHCO₃溶液與0.1mol?L^-1 KOH溶液等體積混合，下列關(guān)系正確的是（　　）

• A、2c（K⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
• B、c（Na⁺）＞c（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• C、c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）+0.1mol?L^-1
• D、3c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）

Answer 1

考點(diǎn)：離子濃度大小的比較

專題：鹽類的水解專題

分析：將0.2mol?L^-1NaHCO₃溶液與0.1mol?L^-1KOH溶液等體積混合，反應(yīng)后的溶質(zhì)為0.025mol/L的碳酸鉀、碳酸鈉和0.05mol/L的NaHCO₃，碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，則溶液中碳酸氫根離子濃度大于0.05mol/L，碳酸根離子濃度小于0.05mol/L；鉀離子濃度為0.05mol/L、鈉離子濃度為0.1mol/L，溶液顯示堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），然后結(jié)合電荷守恒、物料守恒對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行判斷．

解答： 解：0.2mol?L^-1NaHCO₃溶液與0.1mol?L^-1KOH溶液等體積混合，反應(yīng)后的溶質(zhì)為0.025mol/L的碳酸鉀、碳酸鈉和0.05mol/L的NaHCO₃，
A．混合液中鉀離子濃度為0.05mol/L，則2c（K⁺）=0.1mol/L，根據(jù)物料守恒可得：c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，則c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）＞0.1mol/L，所以2c（K⁺）＜c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），故A錯(cuò)誤；
B．由于碳酸氫根離子、碳酸根離子水解，則溶液顯示堿性，c（OH^-）＞c（H⁺）；碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，則溶液中碳酸氫根離子濃度大于0.05mol/L，碳酸根離子濃度小于0.05mol/L；鉀離子濃度為0.05mol/L、鈉離子濃度為0.1mol/L，則溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（K⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)物料守恒可得：①c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L=c（Na⁺）=0.1mol/L、②c（K⁺）=0.05，根據(jù)電荷守恒可得：③c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（K⁺）+c（Na⁺），根據(jù)①③可得：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）+c（K⁺），由于c（K⁺）=0.05，則c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）+0.05mol?L^-1，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)電荷守恒可得：c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（K⁺）+c（Na⁺），由于混合液中c（Na⁺）=0.1mol/L、c（K⁺）=0.05，則c（Na⁺）=2c（K⁺），所以3c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了溶液中離子濃度大小比較、酸堿混合的定性判斷，題目難度較大，正確分析混合液中的溶質(zhì)組成為解答關(guān)鍵，注意掌握判斷溶液中離子濃度大小的方法，選項(xiàng)C為易錯(cuò)點(diǎn)，需要明確混合液體積比原溶液體積擴(kuò)大了1倍，則鉀離子濃度減小為原先的一半．