Question

17．25℃时，H₂CO₃的K_al=4.2×10^-7，K_a2=5.6×10^-11．室温下向10mL 0.1mo1•L^-1Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mo1•L^-1HCl溶液．如图是溶液中含碳元素微粒物质的量分数随pH降低而变化的图象（CO₂因有逸出未画出）．下列说法错误的是（　　）

• A． A点所示溶液的pH＜11
• B． B点所示溶液：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
• C． A点→B点发生反应的离子方程式为CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-
• D． 分步加入酚酞和甲基橙，用滴定法可测定Na₂CO₃与NaHCO₃混合物的组成

Answer 1

分析 A．A点c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），根据K_a2=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$计算；
B．根据物料守恒分析；
C．A点→B：CO₃^2-逐渐减少，HCO₃^-逐渐增加；
D．用酚酞作指示剂，滴定产物是NaHCO₃，用甲基橙作指示剂，滴定产物是H₂CO₃．

解答 解：A．A点c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），K_a2=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$=5.6×10^-11，则c（H⁺）=5.6×10^-11mol/L，所以pH＜11，故A正确；
B．室温下向10mL 0.1mo1•L^-1Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mo1•L^-1HCl溶液，B点溶液中钠离子的物质的量浓度是含碳粒子的浓度的2倍，即c（Na⁺）=2c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（H₂CO₃），故B错误；
C．A点→B：CO₃^2-逐渐减少，HCO₃^-逐渐增加，所以发生反应的离子方程式为CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，故C正确；
D．¹Na₂CO₃溶液中逐滴加入HCl，用酚酞作指示剂，滴定产物是NaHCO₃，用甲基橙作指示剂滴定时NaHCO₃与HCl反应产物是H₂CO₃，所以分步加入酚酞和甲基橙，用滴定法可测定Na₂CO₃与NaHCO₃混合物的组成，故D正确．
故选B．

点评 本题考查了弱电解质的电离、电离常数的计算，题目难度中等，明确弱电解质的电离特点、电离平衡常数与酸根离子水解程度的关系再结合守恒思想分析解答，试题培养了学生的灵活应用能力．