Question

10．①純堿為工業(yè)和生活中常用的原料，其水溶液呈弱堿性，原因為存在化學(xué)平衡：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，（用離子方程式表達）其平衡常數(shù)K的表達式為：K=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）×c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$．
②已知室溫下，碳酸的電離常數(shù)K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11．NaHCO₃水溶液顯堿性，原因：碳酸氫鈉溶液中的水解平衡常數(shù)K_h=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{4×1{0}^{-7}}$mol/L=2.5×10^-8 mol/L，大于碳酸的電離常數(shù)K₂=4.7×10^-11（用K 定量解釋）．
③在NaHCO₃溶液中繼續(xù)逐漸通入二氧化碳，至溶液中n（HCO₃^-）：n（H₂CO₃）=4.4時溶液可以達中性．

Answer 1

分析 ①碳酸鈉在溶液中水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子；根據(jù)方程式書寫平衡常數(shù)，水不寫入平衡常數(shù)中；
②計算碳酸氫鈉溶液中的水解平衡常數(shù)與電離常數(shù)，比較二者的大��；
③溶液為中性，則c（H⁺）=10^-7mol/L，根據(jù)K=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$計算．

解答 解：①碳酸鈉在溶液中水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，其水解方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；其平衡常數(shù)K的表達式為：K=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）×c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；K=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）×c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$；
②碳酸氫鈉溶液中，水解方程式為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；則水解平衡常數(shù)K_h=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{4×1{0}^{-7}}$mol/L=2.5×10^-8 mol/L，HCO₃^-的電離常數(shù)K₂=4.7×10^-11，水解常數(shù)大于電離常數(shù)，所以溶液中以水解為主，因此溶液顯堿性；
故答案為：碳酸氫鈉溶液中的水解平衡常數(shù)K_h=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{4×1{0}^{-7}}$mol/L=2.5×10^-8 mol/L，大于碳酸的電離常數(shù)K₂=4.7×10^-11；
③溶液為中性，則c（H⁺）=10^-7mol/L，K=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=4.4×10^-7，則$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=4.4；
故答案為：4.4．

點評 本題考查了鹽的水解、水解常數(shù)的計算、電離常數(shù)的計算等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力和計算能力，注意把握電離常數(shù)與水解常數(shù)的計算方法．