Question

6．常温下，将体积为V₁的0.1000mol•L^-1HCl溶液逐滴滴加入到体积为V₂的0.1000mol•L^-1Na₂CO₃溶液中，溶液中H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-所占的物质的量分数（α）随pH的变化曲线如图，下列说法不正确的是（　　）

• A． 在pH=10.3时，溶液中：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-）
• B． 在pH=8.3时，溶液中：0.1000＞c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
• C． 在pH=6.3时，溶液中：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
• D． V₁：V₂=1：2时，c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）

Answer 1

分析 根据图象，反应是0.1000mol/L的HCl滴定0.1000mol/L的Na₂CO₃溶液，pH=10.3时，溶液中c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）；pH=8.3时，溶液中溶液中几乎不存在H₂CO₃和CO₃^2-，存在大量的HCO₃^-；pH=6.3时，溶液中c（HCO₃^-）=c（H₂CO₃）．据此判断．

解答 解：A．在pH=10.3时，溶液中c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），溶液中存在电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（Cl^-）．故A正确．
B．在pH=8.3时，溶液中大量存在HCO₃^-，几乎不存在H₂CO₃和CO₃^2-，根据物料守恒，此时溶液中c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）=$\frac{0.1000{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$＜0.1000，即0.1000mol/L＞c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）故B正确．
C．在pH=6.3时，溶液中c（HCO₃^-）=c（H₂CO₃），溶液为酸性，几乎不存在CO₃^2-，显然反应已经经过第一个滴定终点，此时溶液中也存在c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（Cl^-），根据物料守恒：c（Na⁺）=2c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（H₂CO₃），化简为4c（HCO₃^-）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），由于c（H⁺）＞c（OH^-），因此c（Cl^-）＞c（HCO₃^-），此时尚未到第二个滴定终点，因此c（Na⁺）最大，因此溶液中的离子浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．故C正确．
D．V₁：V₂=1：2时，此时反应恰好生成HCO₃^-和CO₃^2-物质的量比为1：1，溶液呈碱性，由于CO₃^2-的水解程度大于HCO₃^-的水解程度，因此溶液中离子浓度关系为：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．故D错误．
故选D．

点评 本题主要考查HCl滴定碳酸钠溶液的过程中，离子浓度的大小分析，结合溶液中的电荷守恒，物料守恒，溶液的酸碱性条件来判断．题目难度中等．