Question

10．在100mL（Na₂CO₃）与NaAlO₂的混合液中逐滴加入1mol•L^-1的盐酸，测得溶液中的CO${\;}_{3}^{2-}$、HCO${\;}_{3}^{-}$、AlO${\;}_{2}^{-}$、Al³⁺离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系，如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． a点溶液中：c（HCO${\;}_{3}^{-}$）+c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（OH^-）
• B． 当向混合液中滴加75nL盐酸时，溶液中部分离子浓度大小顺序为：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（CO${\;}_{3}^{2-}$）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• C． b点溶液中：c（Cl^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO${\;}_{3}^{2-}$）=1.5mol•L^-1
• D． c→d的过程中水的电离程度逐渐减小

Answer 1

分析 Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的盐酸，首先发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a点为表示Na₂CO₃、NaCl溶液；由图可知AlO₂^-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第二阶段AlO₂^-反应完毕，开始发生反应CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，由图可知CO₃^2-反应完毕，b点为NaHCO₃溶液，该阶段加入盐酸100mL-50mL=50mL，根据方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第三阶段bc段：CO₃^2-反应完毕，然后发生反应HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，由图可知HCO₃^-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL-100mL=50mL，根据方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）；
第四阶段，c→d的过程，发生反应Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，Al³⁺浓度逐渐增大，水的电离程度逐渐增大，据此进行解答．

解答 解：Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的盐酸，首先发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a点为表示Na₂CO₃、NaCl溶液；由图可知AlO₂^-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第二阶段AlO₂^-反应完毕，开始发生反应CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，由图可知CO₃^2-反应完毕，b点为NaHCO₃溶液，该阶段加入盐酸100mL-50mL=50mL，根据方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第三阶段bc段：CO₃^2-反应完毕，然后发生反应HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，由图可知HCO₃^-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL-100mL=50mL，根据方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）；
第四阶段，c→d的过程，发生反应Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，Al³⁺浓度逐渐增大，水的电离程度逐渐增大，
A．根据分析可知，a点为碳酸钠溶液，根据质子守恒可得：c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（OH^-），故A错误；
B．当向混合液中滴加75nL盐酸时，溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的浓度相等，碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），所得溶液中阴离子浓度大小顺序为：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B正确；
C．b点氯离子浓度为0.5mol/L，根据物料守恒c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-）=0.25mol/L，则c（Cl^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-）=0.75 mol•L^-1，故C错误；
D．c→d的过程中铝离子的浓度逐渐增大，铝离子水解促进了水的电离，则该段水的电离程度逐渐增大，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了离子浓度大小比较、混合溶液的计算，题目难度中等，明确发生反应的先后顺序为解答关键，注意掌握电荷守恒、物料守恒及质子守恒的含义及应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．