【題目】在含有弱電解質(zhì)的溶液中,往往有多個化學(xué)平衡共存。

1一定溫度下,向1L 0.l mol/L-1 CH3 COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體,溶液中

[cCH3COO-·cH+]/cCH3COOH 填“增大”、“減小”或“不變”;寫出表示該混合溶液中所有離子濃度之間的一個等式 。

2土壤的pH一般在4-9之間。土壤中Na2CO3含量較高,pH可以高達10.5,試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因 加入石膏CaSO4 2H2O可以使土壤堿性降低,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3常溫下在20ml 0.1mo l·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 HC1溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒CO2因逸出未畫出物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液pH變化的情況如圖所示。

回答下列問題:

①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32- 填“能”或“不能”大量共存;

②當pH=7時,溶液中含碳元素的主要微粒為 ,溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系

③已知在25℃時,CO32-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh=2×10-4mol·L-1,當溶液中cHCO3-:cCO32-=2:1時,溶液的pH=

【答案】1不變 cCH3COOcOHcHcNa

2CO32-+H2OHCO3-+OH

Na2CO3+CaSO4·2H2O=CaCO3 ↓+Na2SO4+2H2O

3不能 ②HCO3-、H2CO3 cNa>cCl>cHCO3->cHcOH ③10

【解析】

試題分析1一定溫度下1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固體,則醋酸根離子濃度增大,醋酸的電離平衡逆向移動氫離子濃度減小,[cCH3COO-·cH+]/cCH3COOHK,K為電離常數(shù),溫度不變常數(shù)不變;該溶液中存在的離子只有鈉離子、氫離子、氫氧根離子、醋酸根離子,符合電荷守恒,所以該混合溶液中所有離子濃度之間的一個等式為cCH3COO+cOH=cH+cNa

2碳酸鈉是強堿弱酸鹽,碳酸根水解,溶液顯堿性,方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH。加入石膏CaSO4 2H2O轉(zhuǎn)化為難溶的碳酸鈣,因此可以使土壤堿性降低,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CaSO4·2H2O=CaCO3 ↓+Na2SO4+2H2O;

3①由圖可知,在同一溶液中,三種H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存,碳酸根離子離子減少時碳酸氫根離子的濃度逐漸增大,碳酸氫根離子逐漸減少時,碳酸分子的濃度增大;

②由圖可知,當pH=7時,部分碳酸氫根離子轉(zhuǎn)化為碳酸,溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-、H2CO3,此時溶液中的溶質(zhì)為碳酸氫鈉、碳酸、氯化鈉,且氯化鈉的物質(zhì)的量大于碳酸氫鈉的物質(zhì)的量,因為溶液呈中性,則cH=cOH,所以溶液中各離子的濃度關(guān)系為cNa>cCl>cHCO3->cH=cOH

③當溶液中cHCO3-∶cCO32-=2∶1時,根據(jù)Kh =2×10-4mol·L-1可得cOH= 1×10-4mol·L-1,則cH=1×10-10mol·L-1,所以溶液pH=10。

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