Question

14．將CO₂用堿吸收可得到重要的工業(yè)原料，若將0.2molCO₂緩慢通入到100mL3mol/L的NaOH溶液中，所得溶液中含碳微粒濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），假設(shè)所得溶液的pH=a，則CO₃^2-水解的平衡常數(shù)約為10^a-14mol/L．

Answer 1

分析 根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉之間反應(yīng)量的關(guān)系：按照1：1反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸氫鈉，按照1：2反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸鈉來分析回答；碳酸根離子水解平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{[O{H}^{-}]•[HC{{O}_{3}}^{-}]}{[C{{O}_{3}}^{2-}]}$，據(jù)此分析．

解答 解：根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉之間反應(yīng)量的關(guān)系：按照1：1反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸氫鈉，按照1：2反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸鈉，0.2molCO₂和100mL 3mol/L NaOH溶液混合，二者的物質(zhì)的量之比是2：3，所的溶液是相同濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；混合物顯堿性c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度，所以c（CO₃^2-）＜c（HCO₃^-），即c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
碳酸根離子水解平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{[O{H}^{-}]•[HC{{O}_{3}}^{-}]}{[C{{O}_{3}}^{2-}]}$，pH=a，則c（OH^-）=10^a-14mol/L，所的溶液是相同濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，水解都很微弱，所以碳酸根離子和碳酸氫根離子濃度大約相等，則碳酸根離子水解平衡常數(shù)為10^a-14mol/L，
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；10^a-14mol/L．

點評 本題考查了離子濃度大小比較和水解平衡常數(shù)的求算，注意二氧化碳和氫氧化鈉之間反應(yīng)量的關(guān)系：按照1：1反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸氫鈉，按照1：2反應(yīng)，產(chǎn)物是碳酸鈉，題目難度不大．