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pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3.已知H2CO3溶液中存在下列平衡:
CO2+H2O?H2CO3
H2CO3?
?
如图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图.请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为______.
(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC值总是约等于3的原因是______.
(3)一定浓度的NaHCO3和NaCO3混合溶液是一种“缓冲溶液”,在这种溶液中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,请用离子方程式表示加入少量强碱后其pH变化不大的原因______.
(4)已知M2CO3为难溶物,则其KSP的表达式为______;现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(KSP=1×10-12)的形式沉淀完全,则最后溶液中的的pC最大值为______(溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉定完全).
(5)若某溶液中含3mol Na2CO3,滴入一定量的稀盐酸,恰好使溶液中Cl-的物质的量之比为2:1,则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于______mol.
【答案】分析:由图象可知,横坐标为pH,纵坐标为pC,由图象的曲线可分析(1)、(2);
(3)“缓冲溶液”中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,加入碱时与碳酸氢根离子反应;
(4)M2CO3?2M++CO32-,Ksp为离子浓度幂之比,由溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉定完全来计算CO32-浓度;
(5)根据发生的反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,由恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2:1来分析.
解答:解:(1)由图象可知,横坐标为pH,纵坐标为pC,pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为HCO3-
故答案为:HCO3-
(2)由图象可知,横坐标为pH,纵坐标为pC,pH<4时,溶液中H2CO3的pC值总是约等于3是因c(H+)增大后,平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变,
故答案为:c(H+)增大后,平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变;
(3)“缓冲溶液”中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,加入碱时与碳酸氢根离子反应,该离子反应为HCO3-+OH-=H2O+CO32-,故答案为:HCO3-+OH-=H2O+CO32-
(4)因M2CO3?2M++CO32-,则Ksp=c2(M+)?c(CO32-),当M+以碳酸盐的形式沉淀完全,
则c(CO32-)==10-2,所以pC最大值为-lg10-2=2,
故答案为:Ksp=c2(M+)?c(CO32-);2;
(5)恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2:1,由
Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、
 3      3     3      3
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2
  1     1    1  
Cl-和HCO3-的物质的量之比为(3+1):(3-1)=2:1,
即加入HCl4mol可满足题意,故答案为:4.
点评:本题考查弱电解质在水溶液中的电离及图象,学生能正确了利用图象来分析是解答本题的关键,并注意利用习题中的信息来解答,难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3.已知H2CO3溶液中存在下列平衡:
CO2+H2O?H2CO3
H2CO3?H++HC
O
-
3

HC
O
-
3
?H++C
O
2-
3

如图为H2CO3HC
O
-
3
C
O
2-
3
在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图.请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为
HCO3-
HCO3-

(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC值总是约等于3的原因是
c(H+)增大后,平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变
c(H+)增大后,平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变

(3)一定浓度的NaHCO3和NaCO3混合溶液是一种“缓冲溶液”,在这种溶液中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,请用离子方程式表示加入少量强碱后其pH变化不大的原因
HCO3-+OH-=H2O+CO32-
HCO3-+OH-=H2O+CO32-

(4)已知M2CO3为难溶物,则其KSP的表达式为
Ksp=c2(M+)?c(CO32-
Ksp=c2(M+)?c(CO32-
;现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(KSP=1×10-12)的形式沉淀完全,则最后溶液中的C
O
2-
3
的pC最大值为
2
2
(溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉定完全).
(5)若某溶液中含3mol Na2CO3,滴入一定量的稀盐酸,恰好使溶液中Cl-HC
O
-
3
的物质的量之比为2:1,则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于
4
4
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?嘉兴模拟)(Ⅰ)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线.甲烷的部分氧化,其反应式如下:
①CH4(g)+
1
2
O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-35.6kJ?mol-1
试判断常温下,上述反应能否自发进行
(填“能”或“否”),有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH4(g)+2O2(g)=CO 2(g)+2H2O(g)△H2=-890.3kJ?mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H3=247.3kJ?mol-1
试结合反应①,确定下面热化学反应方程式中的△H值
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=
250.3
250.3
kJ?mol-1
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min 5 10 15 20 25 30
c(NH3)/(mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为
0.4mol/L
0.4mol/L

(3)希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides用一种特殊的电解方法合成氨.即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入到570℃的电解池中,用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯多晶薄膜做电极,转化率高达78%.其实验装置如右图.阴极的电极反应式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

(4)用标准盐酸标定某氨水的浓度时应该选择下列哪种指示剂最好
A
A

A.甲基橙        B.石蕊       C.酚酞
(Ⅱ) pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,如溶液中某溶质的浓度为:1×10-3mol?L-1,则pC=-lg(1×10-3)=3.某温度下,H2CO3溶液的pC-pH关系如图.

请回答下列问题:
(1)pH=2~4时,H2CO3溶液中主要存在的离子为
H+、HCO3-
H+、HCO3-

(2)求此温度下H2CO3?H++HCO3-的电离平衡常数
10-6mol/L
10-6mol/L

(3)能够抵抗外来少量酸碱的影响、保持自身 pH变化不大的溶液,称之为缓冲溶液.如浓度均为0.1mol?L-1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液就是一种缓冲溶液,加入少量酸或碱,由于平衡HCO3-?H++CO32-移动,溶液中H+浓度变化不大.根据上述信息,确定氨水和氯化铵的混和溶液能不能形成缓冲溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为:1×10-3mol/L,则该溶液中溶质的pC=-lg1×10-3=3.图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图.请回答下列问题:
(1)在人体血液中,HCO3-能起到稳定人体pH的作用,请用电解质溶液中的平衡解释:
 
(用方程式表示).
(2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
 

(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO32-离子不超过其总量的10%.请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确
 

(4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.68×10-3,将适量Li2CO3固体溶于100mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶液中c(Li+)=0.15mol?L-1.c(CO32-)=0.075mol?L-1,若t1时刻在上述体系中加入100mL0.125mol?L-1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生.
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,如溶液中某溶质的浓度为:1×10-3mol?L-1,则pC=-lg(1×10-3)=3.H2CO3溶液的pC-pH关系如图.精英家教网
请回答下列问题:
(1)pH=2~4时,H2CO3溶液中主要存在的离子为
 

(2)已知碳酸溶液中存在平衡:H2O+CO2?H2CO3?H++HCO3-.当溶液pH由5减小到0时,溶液中H2CO3的pC基本不变的原因是
 

(3)能够抵抗外来少量酸碱的影响、保持自身 pH变化不大的溶液,称之为缓冲溶液.如浓度均为0.1mol?L-1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液就是一种缓冲溶液,加入少量酸或碱,由于平衡HCO3-?H++CO32-移动,溶液中H+浓度变化不大.根据上述信息,下列不能形成缓冲溶液的是
 

A.碳酸钠和氢氧化钠的混和溶液     B.醋酸和醋酸钠的混和溶液
C.硫酸和硫酸钠的混合溶液         D.氨水和氯化铵的混和溶液.

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pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为:1×10-3mol?L-1,则该溶液中溶质的pC=3.下列表达正确的是(  )
A、某温度下任何电解质的水溶液中,pC(H+)+pC(OH-)=14B、0.01mol/L的CaCl2溶液中逐渐滴加纯碱溶液,滴加过程中pC(Ca2+)逐渐减小C、用0.01mol/L的盐酸滴定某浓度的NaOH溶液,滴定过程中pC(H+)逐渐增大D、某温度下,AB难溶性离子化合物的Ksp=1.0×10-10,其饱和溶液中pC(A+)+pC(B-)=10

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