在含有同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中,下列关系正确的是

题目

在含有同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中,下列关系正确的是
A.c(CO32-)=2c(HCO3-)
B.c(CO32-)略小于c(HCO3-)
C.2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

答案

这个题目考察的是有关弱酸根水解的问题
在碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中存在以下反映：
Na2CO3=2Na+ + CO32- NaHCO3=Na+ + HCO3-
CO32- + H+ =（可逆）HCO3-
HCO3- + H+ =（可逆）H2CO3
H2O =（可逆）H+ + OH-
首先明确：碳酸钠和碳酸氢钠是相同浓度的,而且他们都同样是完全电离的. 而上面水解的HCO3- 一部分来自于碳酸氢钠的电离,一部分来自于CO32-的水解.
解题过程：假设C(碳酸钠)=C(碳酸氢钠)=X 在反应“CO32- + H+ =（可逆）HCO3-”中消耗掉的CO32-浓度为a 在反应“HCO3- + H+ =（可逆）H2CO3 ”中消耗的HCO3-浓度为b. 那么就有如下关系c(Na+)=3X c(CO32-)=X-a c(HCO3-)=a+X-b c(OH-)=c(H+)+a+b c(H2CO3)=b
算一下3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]=6X 所以C答案是正确的
2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=3X+c(H+) 所以D答案是正确的
显然A答案是不正确的
CO32-的第一步水解程度是远远大于第二步水解的,虽然溶液中的HCO3-有两个来源,但是我们还是可以认为a大于b c(CO32-) - c(HCO3-)=b-2a 小于0 所以B答案也是正确的
答案为BCD