Question

17．pC類(lèi)似pH，是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值．如某溶液溶質(zhì)的濃度為：1×10^-3mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg1×10^-3=3．已知H₂CO₃溶液中存在的化學(xué)平衡為：CO₂+H₂O?H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-?2H⁺+CO₃^2-．如圖為H₂CO₃溶液的pC-pH圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在pH=0～4時(shí)，H₂CO₃溶液中主要存在的離子為：H⁺、HCO₃^-；在pH=12時(shí)，H₂CO₃溶液中主要存在的含碳陰離子為：CO₃^2-、HCO₃^-；
（2）pH＜5時(shí)，溶液中H₂CO₃的pC值總是約等于3的原因是二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動(dòng)放出CO₂，導(dǎo)致碳酸濃度保持不變；
（3）一定濃度的NaHCO₃和Na₂CO₃混合溶液是一種“緩沖溶液”，在這種溶液中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化不大，其原因是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；氫氧根離子能夠與碳酸氫根離子中和生成碳酸根離子和水，HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，使溶液pH基本不變．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，橫坐標(biāo)為pH，縱坐標(biāo)為pC，由圖象的曲線(xiàn)分析；
（2）“緩沖溶液”中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化都不大，加入堿時(shí)與碳酸氫根離子反應(yīng)；
（3）“緩沖溶液”中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化都不大，加入強(qiáng)酸時(shí)氫離子與碳酸根離子反應(yīng)，加入堿時(shí)與碳酸氫根離子反應(yīng)；

解答 解：（1）由圖象可知，橫坐標(biāo)為pH，縱坐標(biāo)為pC，由圖象的曲線(xiàn)可知，pH在0～4時(shí)，H₂CO₃溶液中主要存在的離子為H⁺、HCO₃^-；pH=12時(shí)，溶液中濃度最大的含碳元素離子為 CO₃^2-、HCO₃^-，故答案為：H⁺、HCO₃^-；CO₃^2-、HCO₃^-；
（2）由圖象可知，橫坐標(biāo)為pH，縱坐標(biāo)為pC，pH＜5時(shí)，溶液中H₂CO₃的pC值總是約等于3是因二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動(dòng)放出CO₂，導(dǎo)致碳酸濃度保持不變，
故答案為：二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動(dòng)放出CO₂，導(dǎo)致碳酸濃度保持不變；
（3）“緩沖溶液”中加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，溶液的pH變化都不大，加入強(qiáng)酸時(shí)氫離子與碳酸根離子反應(yīng)，離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，加入堿時(shí)與碳酸氫根離子反應(yīng)，該離子反應(yīng)為HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；氫氧根離子能夠與碳酸氫根離子中和生成碳酸根離子和水，HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，使溶液pH基本不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)在溶液中的電離平衡，題目難度不大，解題關(guān)鍵是理解題中信息、分析圖象信息，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．