Question

I．常温下在20mL0.1mol?L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol?L-1 HCl溶液40mL，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中

I．常温下在20mL0.1mol?L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol?L-1 HCl溶液40mL，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量（纵轴）也发生变化（CO2因逸出未画出），如图所示．回答下列问题：（1）H2CO3、HCO3-、CO32-中不能大量共存于同一溶液中的是______．（2）实验室可用“双指示剂法”测定碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液中各种物质的含量，操作步骤如下：①取固体样品配成溶液；②取25mL样品溶液加指示剂A，用0.1010mol/LNaOH标准溶液滴定至终点；③再加指示剂B，再用0.1010mol/LNaOH标准溶液滴定至终点…指示剂B的变色范围在pH=______左右最理想．（3）当pH=7时，此时再滴入盐酸溶液所发生反应离子方程式是______．（4）已知在25℃时，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=c(HCO?3)?c(OH?) c(CO2?3)=2×10-4，当溶液中c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1时，溶液的pH=______．II．某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级和二级电离：H2AH++HA-　　HA-H++A2-已知相同浓度时的电离度α（H2A）＞α（HA-），设有下列四种溶液：（A）0.01mol．L-1的H2A溶液（B）0.01mol．L-1的NaHA溶液（C）0.02mol．L-1的HCl与0.04mol．L-1的NaHA溶液等体积混合液（D）0.02mol．L-1的NaOH与0.02mol．L-1的NaHA溶液等体积混合液据此，填写下列空白（填代号）：（5）c（H+）最大的是______，c（H2A）最大的是______，c（A2-）最大的是______．

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Answer 1

I．（1）由图象可以看出，H₂CO₃存在于PH＜8的溶液中，CO₃^2-存在于PH＞8的溶液中，二者不能大量共存于同一溶液中，
故答案为：H₂CO₃、CO₃^2-；
（2）试剂B为甲基橙，变色范围为3.1～4.4，当溶液颜色由黄色变为橙色时，pH约为4.5左右，故答案为：4.5；
（3）pH=7时，溶液主要存在的离子是HCO₃^-，滴入盐酸溶液所发生反应离子方程式是HCO₃^-+H⁺=H₂CO₃，故答案为：HCO₃^-+H⁺=H₂CO₃；
（4）当溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1时，根据K_h=

c( HCO ? 3 )?c(OH?)

c( CO 2? 3 )

=2×10^-4，
则有：c（OH^-）=

2×10?4×c(C O 2? 3 )

c(HC O ? 3 )

=1×10^-4，
c（H⁺）=

1×10?14

1×10?4

=1×10^-10，
PH=-lg（10^-10）=10，故答案为：10；
II．（5）C中的HCl与NaHA发生反应HCl+NaHA=H₂A+NaCl后，得到0.01mol/LH₂A和0.01mol/LNaHA的混合溶液，
D中0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合以后，发生反应NaOH+NaHA=Na₂A+H₂O，得到的是0.01mol/LNa₂A溶液，以第一步水解为主，则c（A^2-）最大，
根据相同浓度时的电离能力K₁＞＞K₂可知，C溶液中的HA^-基本不电离，对溶液中c（H⁺）的增大贡献极小，
而由于浓度大，对H₂A的电离平衡起抑制作用，致使C中c（H⁺）不如溶液A大，但c（H₂A）大于A，
故答案为：A； C；D．