Question

2．已知常温下0.1mol•L-1NH₄HCO₃溶液的pH=7.8，溶液中含氮（或含碳）各微粒的分布分数（平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数）与pH的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 常温下，碳酸的第一、二步电离常数之比为K₁：K₂=10^2.9
• B． NH₄HCO₃溶液中：c（HCO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• C． NH₄HCO₃溶液中：c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）+c（H⁺）=c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）
• D． 常温下，NH₃•H₂O的电离常数大于H₂CO₃的第一步电离常数

Answer 1

分析 A．图象读取数值计算，c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）计算得到K₁=c（H⁺），c（CO₃^2-）=c（HCO₃^-）计算K₂=c（H⁺），计算分析K₁：K₂；
B．已知常温下0.1mol•L-1NH₄HCO₃溶液的pH=7.8，溶液显碱性，碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度；
C．碳酸氢铵溶液中的物料守恒和铵根离子、醋酸根离子水解程度大小分析判断；
D．碳酸氢铵溶液显示碱性，根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小．

解答 解：A．图象读取数值计算，c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）计算得到K₁=c（H⁺）≈10^-6.4，c（CO₃^2-）=c（HCO₃^-）计算K₂=c（H⁺）≈10^-10.5，计算分析K₁：K₂=10^3.1，故A错误
B．已知常温下0.1mol•L-1NH₄HCO₃溶液的pH=7.8，溶液显碱性，碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度，溶液中离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B错误；
C．NH₄HCO₃溶液中存在物料守恒：c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），由于碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子水解程度，溶液显碱性，则c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）+c（H⁺）＜c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故C错误；
D．由于0.1mol/L的NH₄HCO₃溶液的pH=7.8，说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度，则一水合氨的电离平衡常数大于K_a1（H₂CO₃），故D正确；
故选D．

点评 本题结合图象考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，明确图象曲线变化的含义为解答关键，注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法．