题目内容
已知:H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11.现将标准状况下2.24L的CO2和2.24L的SO2分别通入两份150mL 1mol/LNaOH溶液中,关于两溶液的比较下列说法正确的是( )
A、c(HCO3-)<c(CO32-) |
B、c(HCO3-)>c(HSO3-) |
C、c(CO32-)+c(HCO3-)═c(SO32-)+c(HSO3-) |
D、两溶液都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 |
考点:离子浓度大小的比较,二氧化硫的化学性质
专题:电离平衡与溶液的pH专题
分析:标准状况下,2.24L二氧化碳和二氧化硫的物质的量为0.1mol,氢氧化钠的物质的量为0.15mol,根据反应2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O、2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O可知,反应生成了等物质的量浓度的溶质碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,
A.Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),则相同条件下Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,据此判断溶液中碳酸根离子与碳酸氢根离子浓度关系;
B.两溶液中溶质亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的浓度相等,根据Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3)可知等温等浓度下HSO3-的电离程度大于HCO3-,据此判断c(HCO3-)、c(HSO3-)的浓度大小;
C.溶液中一定满足物料守恒,根据两溶液中物料守恒进行判断;
D.碳酸钠、碳酸氢钠都不与高锰酸钾溶液反应,所以碳酸钠、碳酸氢钠的溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
A.Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),则相同条件下Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,据此判断溶液中碳酸根离子与碳酸氢根离子浓度关系;
B.两溶液中溶质亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的浓度相等,根据Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3)可知等温等浓度下HSO3-的电离程度大于HCO3-,据此判断c(HCO3-)、c(HSO3-)的浓度大小;
C.溶液中一定满足物料守恒,根据两溶液中物料守恒进行判断;
D.碳酸钠、碳酸氢钠都不与高锰酸钾溶液反应,所以碳酸钠、碳酸氢钠的溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
解答:
解:标准状况下,n=
=
=0.1mol,n(CO2)=n(SO2)=0.1mol,氢氧化钠的物质的量为:n(NaOH)=c?V=1mol/L×0.15L=0.15mol,则发生的反应方程式分别为:2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O、2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O,
A.由Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)可知,等温等浓度下Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,则溶液中存在的离子浓度:c(HCO3-)>c(CO32-),故A错误;
B.由Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3)可知,等温等浓度下HSO3-的电离程度大于HCO3-,则溶液中含有的离子浓度:c(HCO3-)>c(HSO3-),故B正确;
C.由物料守恒可知,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),由Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)可知,等温等浓度下HSO3-的水解程度小于HCO3-,则溶液中c(H2CO3)>c(H2SO3),故c(CO32-)+c(HCO3-)<<c(SO32-)+c(HSO3-),故C错误;
D.Na2SO3和NaHSO3均有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而Na2CO3和NaHCO3则不能,故D错误;
故选B.
V |
Vm |
2.24L |
22.4L/mol |
A.由Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)可知,等温等浓度下Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,则溶液中存在的离子浓度:c(HCO3-)>c(CO32-),故A错误;
B.由Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3)可知,等温等浓度下HSO3-的电离程度大于HCO3-,则溶液中含有的离子浓度:c(HCO3-)>c(HSO3-),故B正确;
C.由物料守恒可知,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),由Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)可知,等温等浓度下HSO3-的水解程度小于HCO3-,则溶液中c(H2CO3)>c(H2SO3),故c(CO32-)+c(HCO3-)<<c(SO32-)+c(HSO3-),故C错误;
D.Na2SO3和NaHSO3均有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而Na2CO3和NaHCO3则不能,故D错误;
故选B.
点评:本题考查盐溶液中离子浓度大小关系、电离常数的应用、物料守恒原理、盐类水解原理等相关知识,题目难度中等,注意掌握盐的水解原理,能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解等知识判断溶液中各离子浓度大小,试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.
练习册系列答案
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