Question

【题目】在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。

（1）一定温度下，向1L 0.1mol·L1 CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体，平衡后则溶液中_______（填“增大”、“减小”或“不变”）；写出表示该混合溶液中所有离子浓度间的一个等式：_______________

（2）常温下向20mL 0.1mol·L1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L1 HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO2因逸出未画出）物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：

回答下列问题：

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-________（填“能”或“不能”）大量共存；

②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒有__________、________，溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为_________；

③已知在25℃时，CO32-水解反应的平衡常数Kh═2×104mol·L1，当溶液中c（HCO3-）：c(CO32-)＝2∶1时，溶液的pH＝_____。

Answer 1

【答案】不变 c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+) 不能 HCO H2CO3 c(Na+)＞c(Cl)＞c(HCO) 10

【解析】

（1）根据平衡常数表达式及溶液中电荷守恒原理分析解答；

（2）根据碳酸钠与盐酸的分步反应及图像中离子浓度大小分析解答；根据水解平衡常数及水的离子积计算溶液的pH。

(1)表示醋酸的电离平衡常数，只和温度有关，所以加入CH3COONa固体时保持不变，此时溶液中存在电荷守恒：c(CH3COO）+c(OH)＝c(Na+)+c(H+)，故答案为：不变；c(CH3COO）+c(OH)＝c(Na+)+c(H+)；

(2)常温下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，

①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3、CO32不能大量共存，故答案为：不能；

②由图象可知，pH=7时，c(OH)=c(H+)，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3、H2CO3，由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl)+c(HCO3)+c(OH)，则c(Na+)>c(Cl)，因HCO3水解，则c(Na+)>c(Cl)>c(HCO3)，故答案为：HCO3、H2CO3；c(Na+)>c(Cl)>c(HCO3)；

③CO32-的水解常数，当溶液中c（HCO3-）：c(CO32-)＝2∶1时，c(OH)=104mol/L，由Kw可知，c(H+)=1010mol/L，所以pH=10，故答案为：10。