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13.20℃时,配制一组c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100mol•L-1的混合溶液,溶液中c(HCO3-)、c(CO32-)与pH的关系如图所示.下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.pH=9的溶液中:c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)
B.c(HCO3-)=c(CO32-)的E点溶液中:c(OH-)+c(CO32-)>c(H+)+c(H2CO3)+0.050 mol•L-1
C.pH=11的溶液中:c(Na+)<2c(CO32-)+c(HCO3-)
D.0.100 mol•L-1的Na2CO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)+c(HCO3-)=c(OH-)

分析 A.pH=9的溶液中主要是碳酸氢钠溶液,碳酸氢根离子水解程度大于碳酸氢根离子的电离程度;
B.E点c(HCO3-)=c(CO32-)=0.05mol/L,结合溶液中电荷守恒分析;
C.pH=11的溶液中,c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒,c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+)分析;
D.溶液中存在质子守恒,水电离出的氢氧根离子和所有氢离子存在形式相同.

解答 解:A.pH=9的溶液中主要是碳酸氢钠溶液,碳酸氢根离子水解程度大于碳酸氢根离子的电离程度,溶液中离子浓度大小c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),故A正确;
B.E点c(HCO3-)=c(CO32-)=0.05mol/L,溶液中存在电荷守恒,c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=3c(Na+),计算得到c(OH-)+c(CO32-)>c(H+)+c(H2CO3)+0.050 mol•L-1,故B正确;
C.pH=11的溶液中,c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒,c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+),c(Na+)>2c(CO32-)+c(HCO3-),故C错误;
D.溶液中存在质子守恒,水电离出的氢氧根离子和所有氢离子存在形式相同,0.100 mol•L-1的Na2CO3溶液中:c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO3-)=c(OH-),故D错误;
故选AB.

点评 本题考查了电解质溶液中离子浓度大小比较、电荷守恒、物料守恒等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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18.CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图1:

已知:
①浸出液含有的阳离子主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表(金属离子浓度为0.01mol/L):
淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCI2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(3)惰性电极电解CoCl2溶液的阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑.(注:横坐标依次为1-6;单位PH)
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤.制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度,防止产品分解.
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去锰离子,其使用的最佳pH范围是B.
A. 2.0~2.5B. 3.0~3.5C. 4.0~4.5D. 5.0~5.5
(6)力测定粗产品中CoCl2•H2O的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.(答一条即可)

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