Question

【題目】在含有弱電解質的溶液中，往往有多個化學平衡共存。

（1）一定溫度下，向1L 0.1mol·L1 CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固體，平衡后則溶液中_______（填“增大”、“減小”或“不變”）；寫出表示該混合溶液中所有離子濃度間的一個等式：_______________

（2）常溫下向20mL 0.1mol·L1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L1 HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO2因逸出未畫出）物質的量分數隨溶液pH變化的情況如下：

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有__________、________，溶液中含量最多的三種微粒的物質的量濃度的大小關系為_________；

③已知在25℃時，CO32-水解反應的平衡常數Kh═2×104mol·L1，當溶液中c（HCO3-）：c(CO32-)＝2∶1時，溶液的pH＝_____。

Answer 1

【答案】不變 c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+) 不能 HCO H2CO3 c(Na+)＞c(Cl)＞c(HCO) 10

【解析】

（1）根據平衡常數表達式及溶液中電荷守恒原理分析解答；

（2）根據碳酸鈉與鹽酸的分步反應及圖像中離子濃度大小分析解答；根據水解平衡常數及水的離子積計算溶液的pH。

(1)表示醋酸的電離平衡常數，只和溫度有關，所以加入CH3COONa固體時保持不變，此時溶液中存在電荷守恒：c(CH3COO）+c(OH)＝c(Na+)+c(H+)，故答案為：不變；c(CH3COO）+c(OH)＝c(Na+)+c(H+)；

(2)常溫下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液40mL，先反應生成碳酸氫鈉，再與鹽酸反應生成二氧化碳、水，

①由反應及圖象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3、CO32不能大量共存，故答案為：不能；

②由圖象可知，pH=7時，c(OH)=c(H+)，溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3、H2CO3，由電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl)+c(HCO3)+c(OH)，則c(Na+)>c(Cl)，因HCO3水解，則c(Na+)>c(Cl)>c(HCO3)，故答案為：HCO3、H2CO3；c(Na+)>c(Cl)>c(HCO3)；

③CO32-的水解常數，當溶液中c（HCO3-）：c(CO32-)＝2∶1時，c(OH)=104mol/L，由Kw可知，c(H+)=1010mol/L，所以pH=10，故答案為：10。