Question

2．常溫下在20mL0.1mol/L碳酸鈉溶液中逐滴加入0.1mol/L鹽酸40mL，溶液的pH逐漸降低，此時溶液中含碳元素的微粒的百分含量也發(fā)生變化（二氧化碳因為逸出未畫出）．據(jù)此回答下列問題：
（1）用離子方程式表示碳酸鈉溶液呈堿性的原因：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-
（2）當加入鹽酸使溶液pH為10時，混合液中含碳元素的離子的物質的量之比為n（CO₃^2-）：n（HCO₃^-）=1：1
（3）用等式表示碳酸鈉溶液中所有離子濃度之間的關系：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）
（4）請寫出OAB段的離子方程式：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
（5）當混合溶液的pH=6時，開始放出二氧化碳氣體．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉溶液中碳酸根離子存在水解平衡，根據(jù)水解原理來回答；
（2）根據(jù)圖中的信息可以知道，當pH=10時，碳酸根離子和碳酸氫根離子的百分含量是相等的，據(jù)此回答；
（3）碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解，溶液顯示堿性，據(jù)此確定溶液中各個離子濃度之間的關系；
（4）OAB段是溶液中的碳酸根離子和氫離子反應生成碳酸氫根離子的過程；
（5）碳酸氫根離子和氫離子反應生成二氧化碳，當二氧化碳得到溶解平衡便有二氧化碳放出．

解答 解：（1）碳酸鈉溶液中碳酸根離子存在水解平衡：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，所以溶液顯示堿性，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）根據(jù)圖中的信息可以知道，當pH=10時，碳酸根離子和碳酸氫根離子的百分含量是相等的，所以n（CO₃^2-）：n（HCO₃^-）=1：1；故答案為：n（CO₃^2-）：n（HCO₃^-）=1：1；
（3）碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解，溶液顯示堿性，存在電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），故答案為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）；
（4）OAB段是溶液中的碳酸根離子和氫離子反應生成碳酸氫根離子的過程，發(fā)生反應的離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
（5）碳酸氫根離子和氫離子反應生成二氧化碳，當二氧化碳得到溶解平衡便有二氧化碳放出，即碳酸的百分含量保持不變時，此時pH=6．
故答案為：6．

點評 本題考查溶液離子濃度大小比較以及難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化等問題，題目難度中等，注意分析圖象曲線變化趨勢，把握物質的性質是關鍵．