Question

【題目】碳及其化合物在生產和生活中有重要意義。海水中CO2的吸收能力取決于溶解的碳酸鹽和硼酸鹽生成的CO32-和B(OH)4-濃度。已知：298K時，H3BO3+H2OH++B(OH)4-，Ka=5.7×10-10，碳酸的電離平衡常數：Ka1=4.3×10-7；Ka2=5.6×10-11

(1)298K時，相同濃度的碳酸鈉溶液和硼酸鈉溶液，pH較大的是_______溶液。

(2)少量CO2與B(OH)4-反應的離子方程式為___________。

(3)采用高溫熔融混合碳酸鹽LiaNabKcCO3作電解質吸收并電解CO2制得無定型炭是CO2 資源化利用的一種新途徑。此法的陰極電極反應式為________。

Answer 1

【答案】碳酸鈉 CO2+B(OH)4-=HCO3-+H3BO3 3CO2+4e-=C+2CO32-

【解析】

(1)根據形成鹽的酸的酸性越弱，等濃度時相應的酸根離子水解程度越大，溶液的堿性越強分析；

(2)根據復分解反應規律書寫離子方程式；

(3)電解吸收CO2，在陰極CO2得到電子變為C單質，同時產生CO32-，據此書寫陰極電極反應式。

(1)根據電離平衡常數大小可知：酸性：H2CO3>H3BO3>HCO3-，所以在298K時，相同濃度的碳酸鈉溶液和硼酸鈉溶液，CO32-水解程度比較大，最終達到平衡時溶液pH較大的是碳酸鈉；

(2)由于酸性：H2CO3>H3BO3>HCO3-，少量CO2與B(OH)4-反應的離子方程式為CO2+B(OH)4-=HCO3-+H3BO3；

(3)采用高溫熔融混合碳酸鹽LiaNabKcCO3作電解質，吸收并電解CO2制得無定型炭是CO2 資源化利用的一種新途徑，此法中CO2在陰極得到電子變為C單質，同時得到CO32-，陰極電極反應式為3CO2+4e-=C+2CO32-。