Question

3．向1L含0.1mol/LNaAlO₂和0.2mol/LNaOH的溶液中缓缓通入二氧化碳，随n（CO₂）增大，先后发生三个反应．已知酸性：H₂CO₃＞HCO₃^-＞Al（OH）₃．下列说法正确的是（　　）

• A． n（CO₂）=0.1时，c（Na⁺）＞c（AlO₂^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）
• B． 0.1mol＜n（CO₂）＜0.15时发生的反应是：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃
• C． n（CO₂）=0.15时，c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）
• D． n（CO₂）=0.3时，c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）

Answer 1

分析 向1L含0.1mol/LNaAlO₂和0.2mol/LNaOH的溶液中缓缓通入二氧化碳，n（NaAlO₂）=0.1mol，n（NaOH）=0.2mol，先后发生三个反应，已知酸性：H₂CO₃＞HCO₃^-＞Al（OH）₃ ，形成盐的水解程度HCO₃^-＜CO₃^2-＜AlO₂^-，反应顺序为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，
A．n（CO₂）=0.1时，反应的反应为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，溶液中溶质为0.1mol碳酸钠、0.1molNaAlO₂，水解程度HCO₃^-＜CO₃^2-＜AlO₂^-，分析判断离子浓度大小；
B.0.1mol＜n（CO₂）＜0.15时发生的反应是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃；
C．n（CO₂）=0.15时发生的反应是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，溶液中溶质为Na₂CO₃；
D．n（CO₂）=0.3时发生反应CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，溶液中为NaHCO₃．

解答 解：向1L含0.1mol/LNaAlO₂和0.2mol/LNaOH的溶液中缓缓通入二氧化碳，n（NaAlO₂）=0.1mol，n（NaOH）=0.2mol，先后发生三个反应，已知酸性：H₂CO₃＞HCO₃^-＞Al（OH）₃ ，形成盐的水解程度HCO₃^-＜CO₃^2-＜AlO₂^-，反应顺序为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，
A．n（CO₂）=0.1时，反应的反应为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，溶液中溶质为0.1mol碳酸钠、0.1molNaAlO₂，水解程度HCO₃^-＜CO₃^2-＜AlO₂^-，溶液中离子浓度大小c（AlO₂^-）＜c（CO₃^2-），故A错误；
B.0.1mol＜n（CO₂）＜0.15时发生的反应是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，未发生Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃，故B错误；
C．n（CO₂）=0.15时发生的反应是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，溶液中溶质为Na₂CO₃，c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故C错误；
D．n（CO₂）=0.3时发生反应CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+2NaAlO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，溶液中为NaHCO₃，溶液中碳酸氢根离子水解大于电离，c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺），故D正确；
故选D．

点评 本题考查了物质反应产物的定量计算判断，电解质溶液中离子浓度大小比较，主要是化学方程式计算和产物的分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．