Question

已知某弱酸的酸式盐有NaH₂XO₄和Na₂HXO₄，其中NaH₂XO₄的溶液呈酸性，Na₂HXO₄溶液呈碱性．30℃时，浓度均为0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液和Na₂HXO₄溶液中均存在的关系是（ ）
A．c（H⁺）?c（OH^-）=1×10^-14
B．c（H⁺）+2c（H₃XO₄）+c（H₂XO₄^-）=c（XO₄^3-）+c（OH^-）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（OH^-）+2c（HXO₄^2-）+3c（XO₄^3-）
D．c（H⁺）+c（H₃XO₄）=c（HXO₄^2-）+2c（XO₄^3-）+c（OH^-）

Answer 1

【答案】分析：NaH₂XO₄的溶液呈酸性，说明H₂XO₄^-电离程度大于水解程度，Na₂HXO₄溶液呈碱性，说明HXO₄^2-水解程度大于电离程度，
溶液中存在物料守恒，0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液中存在：c（Na⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（HXO₄^2-）+c（XO₄^3-）+c（H₃XO₄），
Na₂HXO₄溶液中存在：c（Na⁺）=2c（H₂XO₄^-）+2c（HXO₄^2-）+2c（XO₄^3-）+2c（H₃XO₄），
由溶液呈电中性原则可知，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（OH^-）+2c（HXO₄^2-）+3c（XO₄^3-），
结合物料守恒和电荷守恒联式比较，注意水的离子积常数与温度的关系．
解答：解：A．常温下c（H⁺）?c（OH^-）=1×10^-14，温度升高，促进水的电离，水的离子积常数增大，则30℃时，c（H⁺）?c（OH^-）＞1×10^-14，故A错误；
B．溶液中存在物料守恒，0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液中存在：c（Na⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（HXO₄^2-）+c（XO₄^3-）+c（H₃XO₄），
Na₂HXO₄溶液中存在：c（Na⁺）=2c（H₂XO₄^-）+2c（HXO₄^2-）+2c（XO₄^3-）+2c（H₃XO₄），
由电中性原则可知，两种溶液中都存在：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（OH^-）+2c（HXO₄^2-）+3c（XO₄^3-），
则有0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液中存在：c（H₃XO₄）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HXO₄^2-）+2c（XO₄^3-），
Na₂HXO₄溶液中存在：c（H₂XO₄^-）+c（H⁺）+2c（H₃XO₄）=c（OH^-）+c（XO₄^3-），
则只有Na₂HXO₄溶液中存在该关系，故B错误；
C．由溶液呈电中性原则可知，溶液中阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷，则c（Na⁺）+c（H⁺）=c（H₂XO₄^-）+c（OH^-）+2c（HXO₄^2-）+3c（XO₄^3-），故C正确；
D．由B分析可知，只有0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液中存在该关系，故D错误．
故选C．
点评：本题考查离子浓度的大小比较，题目难度较大，解答本题时注意从守恒的角度分析，本题中还要注意题目要求，即浓度均为0.1mol?L^-1NaH₂XO₄溶液和Na₂HXO₄溶液中均存在的关系，此为解答该题的关键之处，注意审题．