Question

5．下列说法正确的是（　　）

• A． 25℃时，pH=2的硫酸与pH=12的Na0H溶液等体积混合溶液显酸性
• B． 20mL0.1mol/L二元弱酸H₂A溶液与等体积，等浓度的NaOH溶液混合后，混合溶液中c（Na⁺）=c（H₂A）+c（HA^-）+c（A^2-）=0.1mol/L
• C． 向Na₂CO₃溶被中通入CO₂至溶液为中性，则$\frac{{c（N{a^+}）}}{{c（C{O_3}^{2-}）}}$＞1
• D． 常温下，向含0．lmolCH₃COOH的溶液中加入amolNaOH 固体，反应后溶液中c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-），则溶液显碱性．（已知醋酸的电离常数K_a=1.75×10^-5）

Answer 1

分析 A.25℃时，pH=2的硫酸，则溶液中c（H⁺）=10^-2mol/L，pH=12的Na0H溶液，则溶液中c（OH^-）=10^-2mol/L，二者等体积混合，则溶液中c（H⁺）=c（OH^-）；
B.20mL0.1mol/L二元弱酸H₂A溶液与等体积，等浓度的NaOH溶液混合后，溶液中起始时c（H₂A）=0.05mol/L，c（NaOH）=0.05mol/L，根据物料守恒分析；
C．向Na₂CO₃溶被中通入CO₂至溶液为中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒分析；
D．常温下，向含0．lmolCH₃COOH的溶液中加入amolNaOH 固体，反应后溶液中c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-），根据醋酸的电离平衡常数分析．

解答 解：A.25℃时，pH=2的硫酸，则溶液中c（H⁺）=10^-2mol/L，pH=12的Na0H溶液，则溶液中c（OH^-）=10^-2mol/L，二者等体积混合，则溶液中c（H⁺）=c（OH^-），因此溶液显中性，不是酸性，故A错误；
B.20mL0.1mol/L二元弱酸H₂A溶液与等体积，等浓度的NaOH溶液混合后，溶液中起始时c（H₂A）=0.05mol/L，c（NaOH）=0.05mol/L，二者反应恰好生成NaHA，根据物料守恒，c（Na⁺）=c（HA^-）+c（A^2-）+c（H₂A）=0.05mol/L，故B错误；
C．向Na₂CO₃溶被中通入CO₂至溶液为中性，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），由于c（H⁺）=c（OH^-），则c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），显然c（Na⁺）＞c（CO₃^2-），因此$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}＞1$，故C正确；
D．常温下，向含0．lmolCH₃COOH的溶液中加入amolNaOH 固体，反应后溶液中c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-），考虑到醋酸存在电离平衡，则溶液中存在关系，K_a=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=c（H⁺）=1.75×10^-5mol/L＞10^-7mol/L，则溶液显酸性，故D错误．
故选C．

点评 本题考查弱电解质的电离平衡，溶液的酸碱性的判据，离子浓度大小的比较等知识．考查的较为综合，题目难度中等．值得一提的是，D项中，学过大学无机化学的会知道，这是缓冲溶液，可以直接使用公式pH=pK_a-lg$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$求解，并且在题述条件时，溶液的缓冲能力是最强的．