Question

5．某温度下0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=$\frac{20}{9}$，其原因是CO₃^2-发生水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．现往Na₂CO₃溶液中通入一定量CO₂ 的后，$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=$\frac{5}{2}$，其原因是CO₃^2-与CO₂、H₂O反应，CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，导致c（CO₃^2-）降低．此时c（HCO₃^-） 的物质的量浓度为0.02mol/L（体积变化忽略）

Answer 1

分析 盐中含有弱离子时，会水解，碳酸根离子浓度减小；向Na₂CO₃溶液中通入一定量的CO₂时，会发生反应CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，碳酸根离子浓度减小，依据碳酸根离子浓度减小计算溶液中碳酸氢根离子浓度大小．

解答 解：Na₂CO₃溶液中，CO₃^2-发生水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液中碳酸根离子浓度减小，所以某温度下0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=$\frac{20}{9}$＞2：1；
CO₃^2-与CO₂、H₂O反应：CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，Na₂CO₃0.1mol/L 中，某温度下0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=$\frac{20}{9}$，c（Na⁺）=0.2mol/L，此时碳酸根离子浓度c（CO₃^2-）=0.09mol/L，当$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=$\frac{5}{2}$，2.5，c（Na⁺）=0.2mol/L，所以c（CO₃^2-）=0.08mol/L，碳酸根离子浓度变化（CO₃^2-）=（0.09-0.08）mol/L=0.01mol/L，c（HCO₃^-）=2×（0.09-0.08）mol/L=0.02mol/L．
 故答案为：CO₃^2-发生水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；CO₃^2-与CO₂、H₂O反应，CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，导致c（CO₃^2-）降低；0.02mol/L．

点评 本题考查了学生盐的水解知识，可以根据所学知识进行回答，碳酸根离子水解溶液显碱性，碳酸盐溶液中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠，注意反应过程中碳酸根离子浓度的变化分析，难度中等．