高中 | 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用 题目答案及解析

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选修四

第三章 水溶液中的离子平衡

第三节 盐类的水解

盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用

常温下,碳酸氢钠溶液中$\rm p(X)(X$$\rm H_{2}CO_{3}$$\text{CO}_{3}^{2-}$$\rm H^{+}$$\text{O}{{\text{H}}^{-}}\rm )$$\text{p}\left( \text{HCO}_{3}^{-} \right)$变化曲线如下,其中$\rm p$表示负对数运算,如$\text{p}\left( {{\text{H}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)=1$表示$c\left( {{\text{H}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)=0.1\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}$,下列说法错误的是$(\qquad)$

["

曲线③表示$\\text{p}\\left( {{\\text{H}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}} \\right)$的变化曲线

","

交点$\\rm M$$c\\left( {{\\text{H}}^{+}} \\right)+c\\left( {{\\text{H}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}} \\right)=2c\\left( \\text{CO}_{3}^{2-} \\right)$

","

碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时,可能出现$c\\left( {{\\text{H}}^{+}} \\right)=c\\left( {{\\text{H}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}} \\right)\\gt c\\left( \\text{CO}_{3}^{2-} \\right)$

","

碳酸氢钠溶液中一定存在$c\\left( {{\\text{H}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}} \\right)\\cdot c\\left( \\text{CO}_{3}^{2-} \\right)\\lt {{c}^{2}}\\left( \\text{HCO}_{3}^{-} \\right)$

"]
[["C"]]

碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,溶液中碳酸的浓度大于碳酸根离子,碳酸氢钠溶液的浓度越大,溶液中氢氧根离子浓度和碳酸浓度越大,温度不变,$\rm pH+pOH=7$,则曲线①、②、③、④分别表示$\rm p(H^{+})$$\rm p(O{{H}^{-}}\rm )$$\rm p(H_{2}CO_{3})$$\rm p(CO_{3}^{2-}\rm )$的变化曲线。

$\rm A$.由分析可知,曲线③表示$\text{p}\left( {{\text{H}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)$的变化曲线,$\rm A$正确;

$\rm B$.由分析可知,曲线②、④分别表示$\rm p(\text{O}{{\text{H}}^{-}}\rm )$$\rm p(\text{CO}_{3}^{2-}\rm )$的变化曲线,由图可知,交点$\rm M$处,溶液中碳酸根离子浓度与氢氧根离子浓相等,由质子守恒关系$c\text{(}{{\text{H}}^{+}} {)+c(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} {)=c\rm (CO}_{\text{3}}^{\text{2-}} {)+c\rm (O}{{\text{H}}^{-}}\text{)}$可知,溶液中$c\text{(}{{\text{H}}^{+}} {)+c(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} {)=2c\rm (CO}_{\text{3}}^{\text{2-}}\text{)}$$\rm B$正确;

$\rm C$.由图可知,碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时,$c\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} {)\gt c(\rm CO}_{\text{3}}^{\text{2-}} {)\gt c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}$$\rm C$错误;

$\rm D$.碳酸溶液的一级电离常数远远大于二级电离常数由分析可知,碳酸氢钠溶液中$\dfrac{c\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} {)c\rm (CO}_{\text{3}}^{\text{2-}}\text{)}}{{{{c}}^{\text{2}}}\left( \text{HCO}_{\text{3}}^{-} \right)}=\dfrac{c\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} {)c\rm (CO}_{\text{3}}^{\text{2-}} {)c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}}{{{{c}}^{\text{2}}}\left( \text{HCO}_{\text{3}}^{-} \right)c\text{(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}}=\dfrac{{{ {K}}_{\text{a2}}}}{{{ {K}}_{\text{a1}}}}\lt 1$$c\left( {{\text{H}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)\cdot c\left( \text{CO}_{3}^{2-} \right)\lt {{c}^{2}}\left( \text{HCO}_{3}^{-} \right)$$\rm D$正确。

故选:$\rm C$

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