题目内容

2.将标准状况下V mL CO2缓慢通入200mL 0.15mol/L的NaOH溶液中,气体被充分吸收,下列关系不正确的是(  )
A.V=336 mL时,c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
B.V=448 mL时,2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]
C.V=672 mL时,c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+)
D.通入CO2过程中恒有关系式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)

分析 可能发生的反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH=NaHCO3,NaOH的物质的量为0.2L×0.15mol/L=0.03mol.
A.二氧化碳为336mL时,其物质的量为$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol,n(NaOH):n(CO2)=2:1,则反应得到Na2CO3溶液,根据溶液中氢氧根离子守恒判断;
B.二氧化碳为448mL时,其物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,1<n(NaOH):n(CO2)=3:2<2,则反应得到Na2CO3、NaHCO3混合溶液,设二者物质的量分别为xmol、ymol,则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.02}\\{2x+y=0.03}\end{array}\right.$,解得x=y=0.01,根据物料守恒判断;
C.二氧化碳为672mL时,其物质的量为$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,n(NaOH):n(CO2)=1:1,反应得到NaHCO3溶液,溶液中碳酸氢根离子水解,溶液呈碱性,溶液中水也电离产生氢氧根离子;
D.溶液呈电中性,根据电荷守恒判断.

解答 解:可能发生的反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH=NaHCO3,NaOH的物质的量为0.2L×0.15mol/L=0.03mol.
A.二氧化碳为336mL时,其物质的量为$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol,n(NaOH):n(CO2)=2:1,则反应得到Na2CO3溶液,溶液中碳酸根离子水解,根据溶液中氢氧根离子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故A正确;
B.二氧化碳为448mL时,其物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,1<n(NaOH):n(CO2)=3:2<2,则反应得到Na2CO3、NaHCO3混合溶液,设二者物质的量分别为xmol、ymol,则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.02}\\{2x+y=0.03}\end{array}\right.$,解得x=y=0.01,由物料守恒可知:2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],故B正确;
C.二氧化碳为672mL时,其物质的量为$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,n(NaOH):n(CO2)=1:1,反应得到NaHCO3溶液,溶液中碳酸氢根离子水解,溶液呈碱性,溶液中水也电离产生氢氧根离子,溶液中离子浓度为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),故C错误;
D.溶液呈电中性,根据电荷守恒,通入CO2过程中恒有关系式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D正确.
故选:C.

点评 本题考查离子浓度大小比较,如混合发生反应先判断反应后溶质情况,再结合弱电解质电离、盐类水解、水的电离以及电荷守恒、微粒守恒、质子恒等式进行分析判断.

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