题目内容

8.已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如表:
弱电解质H2CO3NH3•H2O
电离平衡常数Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11Kb=1.77×10-5
现有常温下0.1mol•L-1的(NH4)2CO3溶液,
①该溶液呈碱性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性
②该(NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是BE.
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
D.c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
E.c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3•H2O)

分析 ①弱电解质的电离平衡常数越小,其相应的弱离子水解程度越大,碳酸第二步电离平衡常数小于一水合氨电离平衡常数,则碳酸根离子水解程度大于一水合氨,据此判断碳酸钠溶液酸碱性;
②碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度,碳酸氢根离子浓度大于一水合氨浓度,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,结合电荷守恒、物料守恒和质子守恒判断.

解答 解:①分析电离平衡常数可知电离程度,NH3•H2O>H2CO3>HCO3-,对应盐水解程度NH4+<HCO3-<CO32-,常温下0.1mol•L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性,由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c (OH-)>c(H+),溶液呈碱性;
故答案为:碱;由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性;
②A.溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度,所以溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O),故A正确;
B.溶液中存在电荷守恒为:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故B错误;
C.依据溶液中物料守恒得到:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1 ,故C正确;
D.依据溶液中物料守恒,n(N):n(C)=2:1,结合溶液中离子种类和守恒关系得到:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;
E.依据溶液中质子守恒,c(NH3•H2O)+c(OH-)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(H2CO3),故E错误;
故答案为:BE.

点评 本题以盐类水解为载体考查离子浓度大小比较,为高频考点,明确电离平衡常数与弱离子水解程度关系是解本题关键,注意守恒思想的灵活运用,题目难度不大.

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