题目内容
【题目】室温下,反应+H2OH2CO3+OH的平衡常数K=2.2×108。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.0.2mol·L1氨水:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)
B.0.2mol·L1NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH4+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
C.0.2mol·L1氨水和0.2mol·L1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.0.6mol·L1氨水和0.2mol·L1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO32-)+c(OH)=0.3mol·L1+c(H2CO3)+c(H+)
【答案】BD
【解析】
A.NH3H2O属于弱电解,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,所以c(OH-)>c(NH4+),选项A错误;
B.NH4HCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解,所以c(NH4+)>c(HCO3-),HCO3-水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4++H2ONH3H2O+H+,前者水解程度大,则c(H2CO3)>c(NH3H2O),选项B正确;
C.由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],选项C错误;
D.由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3H2O)=4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2mol/LNH4HCO3与氨水等体积混合后,c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+3c(H2CO3)+0.3mol/L,选项D正确;
答案选BD。