Question

18．體積為1ml、濃度均為0.10mol/L的XOH和X₂CO₃溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgV的變化情況如圖所示，下列敘述中正確的是（　�。�

• A． XOH是弱堿
• B． pH=10的兩種溶液中的c（X⁺ ）：XOH大于X₂CO₃
• C． 已知H₂CO₃的電離平衡常數(shù)Ka1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于K_a2，則K_a2約為1.0×10^-10
• D． 當(dāng)lgV=2時，若X₂CO₃溶液升高溫度，溶液堿性增強(qiáng)，則c（HCO₃^-）/c（CO₃^2- ）減小

Answer 1

分析 A．根據(jù)圖知，0.1mol/L的XOH的pH=13，說明XOH溶液中c（OH^-）=c（XOH）；
B．XOH是強(qiáng)堿溶液、X₂CO₃是強(qiáng)堿弱酸鹽溶液，要使兩種溶液的pH相等，則c（XOH）＜c（X₂CO₃），再結(jié)合物料守恒判斷；
C.0.10mol/LX₂CO₃溶液的pH=11.6，則該溶液中c（OH^-）=c（HCO₃^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11.6}}$mol/L=10^-2.4 mol/L，c（CO₃^2-）=0.1mol/L，Kh₁=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a2}}$，則K_a2=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h1}}$=$\frac{Kwc（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}$；
D．當(dāng)lgV=2時，則溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?00倍，升高溫度，促進(jìn)水解，第一步水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，所以溶液中c（CO₃^2-）減小，c（HCO₃^-）增大．

解答 解：A．根據(jù)圖知，0.1mol/L的XOH的pH=13，說明XOH溶液中c（OH^-）=c（XOH），XOH完全電離，為強(qiáng)電解質(zhì)，故A錯誤；
B．XOH是強(qiáng)堿溶液、X₂CO₃是強(qiáng)堿弱酸鹽溶液，要使兩種溶液的pH相等，則c（XOH）＜c（X₂CO₃），再結(jié)合物料守恒得c（X⁺）：XOH小于X₂CO₃，故B錯誤；
C．0.10mol/LX₂CO₃溶液的pH=11.6，則該溶液中c（OH^-）=c（HCO₃^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11.6}}$mol/L=10^-2.4 mol/L，c（CO₃^2-）=0.1mol/L，Kh₁=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a2}}$，則K_a2=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{h1}}$=$\frac{Kwc（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}×0.1}{1{0}^{-2.4}×1{0}^{-2.4}}$=1.0×10^-10.2≈1.0×10^-10，故C正確；
D．當(dāng)lgV=2時，則溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?00倍，升高溫度，促進(jìn)水解，第一步水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，所以溶液中c（CO₃^2-）減小，c（HCO₃^-）增大，所以c（HCO₃^-）/c（CO₃^2- ）增大，故D錯誤；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查弱電解質(zhì)在水溶液中電離平衡、pH的計算，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計算能力，為高頻考點(diǎn)，明確電離平衡常數(shù)與水解平衡常數(shù)的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意：二元弱酸中存在Kh1．K_a2=Kw，為易錯點(diǎn)．