Question

4．下列关系式错误的是（　　）

• A． CO₂的水溶液：c（H⁺）＞c（HCO₃^-）＞2c（CO₃^2-）
• B． 等浓度的HCN溶液与Na0H溶液等体积混合，所得溶液pH＞7，则溶液中离子浓度：c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• C． 0.4mol•L^-1某一元酸HA溶液和0.2mol•L^-1Na0H溶液等体积混合的溶液中：2c（OH^-）+c（A^-）=2c（H⁺）+c（HA）
• D． 两种弱酸HX和HY混合后，溶液中的c（H⁺）为（K_a为电离平衡常数）：c（H⁺）=$\frac{{K}_{a}（HX）•c（HX）}{c（{X}^{-}）}$+$\frac{{K}_{a}（HY）•c（HY）}{c（{Y}^{-}）}$+c（OH^-）

Answer 1

分析 A．碳酸为二元弱酸，主要以第一步电离为主，且氢离子来自还来自水的电离，则c（H⁺）＞c（HCO₃^-）＞2c（CO₃^2-）；
B．溶液的pH＞7，则c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒判断各离子浓度大小；
C．反应后溶质为等浓度的HA和NaA，根据电荷守恒和物料守恒分析；
D．混合液中c（H⁺）=$\frac{{K}_{a}（HX）•c（HX）}{c（{X}^{-}）}$=$\frac{{K}_{a}（HY）•c（HY）}{c（{Y}^{-}）}$，据此进行判断．

解答 解：A．CO₂的水溶液中，碳酸部分电离出氢离子，溶液呈酸性，由于氢离子还来自水的电离、HCO₃^-的电离，则c（H⁺）＞c（HCO₃^-），由于第二步电离极弱，则c（HCO₃^-）＞＞c（CO₃^2-），所以该溶液中离子浓度大小为：c（H⁺）＞c（HCO₃^-）＞2c（CO₃^2-），故A正确；
B．等浓度的HCN溶液与Na0H溶液等体积混合，所得溶液pH＞7，则c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒可得：c（Na⁺）＞c（CN^-），则溶液中溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B正确；
C.0.4mol•L^-1某一元酸HA溶液和0.2mol•L^-1Na0H溶液等体积混合，反应后溶质浓度为0.1mol/L的NaA和0.1mol/L的HA，根据电荷守恒得c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+c（A^-），根据物料守恒得：2c（Na⁺）=c（A^-）+c（HA），二者结合可得：2c（OH^-）+c（A^-）=2c（H⁺）+c（HA），故C正确；
D．两种弱酸HX和HY混合后，根据二者的电离平衡常数可知溶液中的c（H⁺）为（K_a为电离平衡常数）：c（H⁺）=$\frac{{K}_{a}（HX）•c（HX）}{c（{X}^{-}）}$=$\frac{{K}_{a}（HY）•c（HY）}{c（{Y}^{-}）}$，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，明确反应后溶质组成为解答关键，注意掌握电荷守恒、物料守恒的含义及应用方法，要求学生能够根据物料守恒、电荷守恒及盐的水解原理正确判断离子浓度大小．