Question

3．在常温下，用0.1000mol•L^-1的盐酸滴定25mL 0.1000mol•L^-1Na₂CO₃溶液，所得滴定曲线如图．下列说法正确的是（　　）

• A． 该温度下HCO₃^-的水解常数约为2×10^-11
• B． a点到b点发生的主要离子反应为：HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑
• C． c点：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+2c（H₂CO₃）
• D． d点：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）

Answer 1

分析 A．在常温下，用0.1000mol•L^-1的盐酸滴定25mL 0.1000mol•L^-1Na₂CO₃溶液，滴定到25ml时发生反应HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，此时PH=8，结合平衡常数计算；
B．b点时n（HCl）=0.1mol/L×0.02L=0.002mol，n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.0250L=0.0025mol，反应后得到NaHCO₃物质的量为0.002mol，Na₂CO₃物质的量为0.0005mol，b点生成碳酸氢钠和碳酸钠溶液；
C．c点时n（HCl）=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，恰好完全反应生成NaHCO₃，结合溶液中电荷守恒和物料守恒计算分析；
D．d点时加入盐酸0.005mol，溶液中溶由反应生成的CO₂，溶液存在电荷守恒，从电荷守恒的角度分析．

解答 解：A．在常温下，用0.1000mol•L^-1的盐酸滴定25mL 0.1000mol•L^-1Na₂CO₃溶液，滴定到25ml时发生反应HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，此时PH=8，c（OH^-）=c（H₂CO₃）=10^-6mol/L，c（HCO₃^-）=$\frac{0.1000mol/L×0.0250L}{0.050L}$=0.05mol/L，K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{0.05}$=2.0×10^-11，故A正确；
B．b点时n（HCl）=0.1mol/L×0.02L=0.002mol，n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.0250L=0.0025mol，反应后得到NaHCO₃物质的量为0.002mol，Na₂CO₃物质的量为0.0005mol，a点到b点发生的主要离子反应为CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故B错误；
C．c点时n（HCl）=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，恰好完全反应生成NaHCO₃，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃），故C错误；
D．d点时加入盐酸0.005mol，溶液中溶由反应生成的CO₂，溶液存在电荷守恒，存在c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（Cl^-），由于c（Na⁺）=c（Cl^-），则 c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故D错误；
故选A．

点评 本题综合考查离子浓度的大小比较，题目难度较大，本题注意分析反应物的物质的量之间的关系，判断反应的程度以及溶液的主要成分，结合盐类水解的原理解答．