Question

3．已知：

弱酸化學(xué)式	H2SO3	H2CO3
電離常數(shù)（25℃）	Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8	Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11

現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L的CO₂和2.24L的SO₂分別通入兩份150mL1mol/LNaOH溶液中，
關(guān)于兩溶液的比較下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． c（HCO₃^-）＜c（CO₃^2-）
• B． 兩溶液都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
• C． c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-）
• D． c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）

Answer 1

分析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L二氧化碳和二氧化硫的物質(zhì)的量為0.1mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.15mol，根據(jù)反應(yīng)2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O、2SO₂+3NaOH=Na₂SO₃+NaHSO₃+H₂O可知，反應(yīng)生成了等物質(zhì)的量濃度的溶質(zhì)碳酸鈉、碳酸氫鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉，
A．K_a1（H₂CO₃）＞K_a2（H₂CO₃），則相同條件下Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃，據(jù)此判斷溶液中碳酸根離子與碳酸氫根離子濃度關(guān)系；
B．碳酸鈉、碳酸氫鈉都不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，所以碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
C．兩溶液中溶質(zhì)亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的濃度相等，根據(jù)K_a2（H₂SO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知等溫等濃度下HSO₃^-的電離程度大于HCO₃^-，據(jù)此判斷c（HCO₃^-）、c（HSO₃^-）的濃度大��；
D．溶液中一定滿(mǎn)足物料守恒，根據(jù)兩溶液中物料守恒進(jìn)行判斷．

解答 解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，n=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，n（CO₂）=n（SO₂）=0.1mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（NaOH）=c•V=1mol/L×0.15L=0.15mol，則發(fā)生的反應(yīng)方程式分別為：2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O、2SO₂+3NaOH=Na₂SO₃+NaHSO₃+H₂O，
A．由K_a1（H₂CO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃，則溶液中存在的離子濃度：c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），故A錯(cuò)誤；
B．Na₂SO₃和NaHSO₃均有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而Na₂CO₃和NaHCO₃則不能，故B錯(cuò)誤；
C．由K_a2（H₂SO₃）＞K_a2（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下HSO₃^-的電離程度大于HCO₃^-，則溶液中含有的離子濃度：c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-），故C正確；
D．由物料守恒可知，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），由K_a1（H₂SO₃）＞K_a1（H₂CO₃）可知，等溫等濃度下HSO₃^-的水解程度小于HCO₃^-，則溶液中c（H₂CO₃）＞c（H₂SO₃），故c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）＜c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子濃度大小比較、弱電解質(zhì)的電離及其影響，題目難度中等，注意掌握鹽的水解原理，能夠根據(jù)電荷守恒、物料守恒、鹽的水解等知識(shí)判斷溶液中各離子濃度大小，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．