Question

3．将标准状况下VL的CO₂气体通入500mL4mol/L的NaOH溶液中，下列对所得溶液的叙述不正确的是（　　）

• A． 当V＜22.4L时，随着CO₂气体的通入，溶液中由水电解出的c（H⁺）逐渐增大
• B． 当V=22.4L时，所得溶液中存在：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）
• C． 当22.4L＜V＜44.8L时，所得溶液中一定存在：c（Na⁺）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）
• D． 当V=44.8L时，所得溶液中存在：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+C（H₂CO₃）

Answer 1

分析 500mL4mol/L的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.5L=2mol，标况下22.4L二氧化碳的物质的量为1mol，44.8L二氧化碳的物质的量为2mol，
A．氢氧根离子浓度越大，则水的电离程度越小；当V＜22.4L时，二氧化碳的物质的量小于1mol，则氢氧化钠过量，反应生成碳酸钠，随着CO₂气体的通入，溶液中氢氧根离子浓度逐渐减小；
B．当V=22.4L时，二氧化碳的物质的量为1mol，CO₂和NaOH反应生成Na₂CO₃，c（OH^-）由CO₃^2-水解和水的电离两部分提供，则c（OH^-）＞c（HCO₃^-）；
C．当22.4L＜V＜44.8L时，二氧化碳的物质的量大于1mol小于2mol，反应后的溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，根据混合液中的物料守恒分析；
D．当V=44.8L时，二氧化碳为2mol，二者恰好反应生成碳酸氢钠，根据碳酸氢钠溶液中的质子守恒分析．

解答 解：500mL4mol/L的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.5L=2mol，标况下22.4L二氧化碳的物质的量为1mol，44.8L二氧化碳的物质的量为2mol，
A．当V＜22.4L时，即二氧化碳小于1mol，氢氧化钠过量，反应生成碳酸钠，随着CO₂气体的通入，溶液中氢氧根离子浓度逐渐减小，则溶液中由水电解出的c（H⁺）逐渐增大，故A正确；
B．当V=22.4L时，二氧化碳的物质的量为1mol，CO₂和NaOH反应生成Na₂CO₃，c（OH^-）由CO₃^2-水解和水的电离两部分提供，则c（OH^-）＞c（HCO₃^-），溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故B正确；
C．当22.4L＜V＜44.8L时，二氧化碳的物质的量大于1mol小于2mol，反应后的溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，根据混合液中的物料守恒可知，：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃），故C错误；
D．当V=44.8L时，二氧化碳为2mol，二者恰好反应生成碳酸氢钠，根据碳酸氢钠溶液中的质子守恒可知：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+C（H₂CO₃），故D正确；
故选C．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，明确反应后溶质组成为解答关键，注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理、质子守恒的含义及在判断离子浓度大小中的应用方法．