Question

18．甲烷（CH₄）是生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的化工原料．請(qǐng)按要求回答下列相關(guān)問題：
（1）將甲烷燃繞生成的CO₂常溫常壓下溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，若溶液中c（H₂CO₃）=1.5×10^-5mol/L，pH=5．則H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常數(shù)K₁的值為$\frac{2}{3}$×10^-5（已知：10^-5.60=2.5X10^-6，忽略水及H₂CO₃的第二級(jí)電離）．
（2）將甲烷燃燒生成的0.1molCO₂與100mL2mol/LNaOH溶液充分反應(yīng)后，溶液中的各種離子（H⁺除外）按物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）（寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常數(shù)K₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$，據(jù)此計(jì)算；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol•L^-1=0.2mol，n（NaOH）：n（CO₂）=0.2mol：0.1mol=2：1，發(fā)生反應(yīng)：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，溶液中碳酸根水解，溶液呈堿性．

解答 解：（1）H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常數(shù)K₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$，c（H⁺）=c（HCO₃^-）=1×10^-5mol/L，
c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol L，
可求 出 K₁=$\frac{（1×1{0}^{-5}）^{2}}{1.5×1{0}^{-5}}$=$\frac{2}{3}$×10^-5，
故答案為：$\frac{2}{3}$×10^-5；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol•L^-1=0.2mol，n（NaOH）：n（CO₂）=0.2mol：0.1mol=2：1，發(fā)生反應(yīng)：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，溶液中碳酸根水解，溶液呈堿性，碳酸根發(fā)生兩步水解，以第一步水解為主，則c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)的電離常數(shù)的計(jì)算、鹽的水解和離子濃度大小比較，題目難度不大，注意多元弱酸根離子分步水解以第一步水解為主．