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）

 

，其水解反應的平衡常數（即水解常數）的表達式為Kh=

 

．
（2）已知25℃時，Kh=2×10^-4mol/L，則當溶液中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）的關系式表示）

Answer 1

考點：鹽類水解的原理,鹽類水解的應用

專題：鹽類的水解專題

分析：（1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，能發(fā)生水解生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉而使溶液呈堿性；水解平衡常數等于生成物濃度系數次冪之積與反應物濃度系數次冪之積的比；
（2）根據水解平衡常數計算氫氧根離子的濃度，再根據水的離子積常數計算氫離子的濃度，從而計算其溶液的pH值；
（3）根據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）根據原子守恒和電荷守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值，根據碳原子守恒得，c（CO₃^2-）+c（HCO₃^- ）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，根據溶液中電荷守恒得：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）．

點評：本題考查了化學平衡的有關問題，難度較大，難點是根據溶液中電荷守恒和原子守恒計算c（OH^-）-c（H⁺）的值．