Question

CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃．
（1）Na₂CO₃俗稱純堿，因CO₃^2-水解而使其水溶液呈堿性，試寫出CO₃^2-水解的離子方程式（忽略第二步水解）

 

，其水解反應(yīng)的平衡常數(shù)（即水解常數(shù)）的表達(dá)式為Kh=

 

．
（2）已知25℃時，Kh=2×10^-4mol/L，則當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，試求溶液的pH=

 

．
（3）0.1mol/L Na₂CO₃溶液中c（OH^-）-c（H⁺）=

 

（用含c（HCO₃^-）、c（H₂CO₃）的關(guān)系式表示）

Answer 1

考點(diǎn)：鹽類水解的原理,鹽類水解的應(yīng)用

專題：鹽類的水解專題

分析：（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能發(fā)生水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉而使溶液呈堿性；水解平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比；
（2）根據(jù)水解平衡常數(shù)計算氫氧根離子的濃度，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計算氫離子的濃度，從而計算其溶液的pH值；
（3）根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值．

解答： 解：（1）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，能發(fā)生兩步水解，第一步水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，水解方程式為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；Kh=

c(HCO3-)?c(OH-)

c(CO32-)

，
故答案為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；Kh=

c(HCO3-)?c(OH-)

c(CO32-)

；
（2）K_h=2×10^-4mol/L，則當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，Kh=

c(HCO3-)?c(OH-)

c(CO32-)

=2×10^-4mol/L，C（OH^- ）=1×10^-4 mol/L，C（H⁺ ）=1×10^-10mol/L，所以溶液的pH=10，故答案為：10；
（3）根據(jù)原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值，根據(jù)碳原子守恒得，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，根據(jù)溶液中電荷守恒得：2×c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（OH^-）=c（Na⁺ ）+c（H⁺ ），c（Na⁺ ）=0.2mol/L，所以c（OH^-）-c（H⁺）=c（HCO₃^- ）+2c（H₂CO₃），
故答案為：c（HCO₃^- ）+2c（H₂CO₃）．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)問題，難度較大，難點(diǎn)是根據(jù)溶液中電荷守恒和原子守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值．