Question

石油开采过程中广泛采用CO₂驱油，即向油井注入CO₂，当CO₂到达储层后，CO₂溶解于水中生成碳酸溶液腐蚀岩石，使岩石的渗透率得到改善，从而取得了良好的驱油效果．
（1）CO₂水溶液腐蚀石灰岩的原理为______（用离子方程式表示）．
（2）常温常压下，向蒸馏水中通入CO₂达到平衡后，若其它条件不变，继续通入少量CO₂，则溶液中c（H⁺）______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）CO₂在光合细菌的作用下能够消除剧毒气体H₂S，得到有用的有机物，其反应可表示为：
CO₂+H₂S→C₆H₁₂O₆+H₂O+S，则该反应的氧化剂是______，每生成1mol C₆H₁₂O₆，转移电子的物质的量为______．
（4）碳酸氢钠俗名“小苏打”，是一种重要的化工原料，常温下，0.1mol?L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中c（CO₃^2-）______c（H₂CO₃） （填“＞”、“=”或“＜”），原因是______（用离子方程式和必要的文字说明）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据碳酸能与碳酸盐反应生成碳酸氢盐；
（2）根据向蒸馏水中通入CO₂达到平衡后，溶液为饱和溶液；
（3）根据氧化剂的化合价降低，根据1个 C₆H₁₂O₆转移电子数和C₆H₁₂O₆的物质的量来解；
（4）根据NaHCO₃溶液的pH大于8，说明HCO₃^-的水解程度大于自身的电离程度．
解答：解：（1）因碳酸能与碳酸盐反应生成碳酸氢盐，所以CO₂水溶液腐蚀石灰岩方程式为：CO₂+CaCO₃+H₂O=Ca（HCO₃）₂，碳酸钙溶解，故答案为：CO₂+CaCO₃+H₂O=Ca²⁺+2HCO₃^-；
（2）因向蒸馏水中通入CO₂达到平衡后，溶液为饱和溶液，继续通入少量CO₂，气体不溶解，溶液中的平衡：CO₂+H₂O?H₂CO₃；H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-不发生移动，所以c（H⁺）不变，
故答案为：不变；
（3）因CO₂中碳的化合价由+4价降低为0价，所以CO₂为氧化剂，又C元素的化合价由+4价降低为0价，则每生成1个C₆H₁₂O₆转移电子数为4×6=24，所以每生成1mol C₆H₁₂O₆转移电子的物质的量为24mol，故答案为：氧化剂；24mol；
（4）因NaHCO₃溶液的pH大于8，溶液显碱性，说明HCO₃^-的水解程度大于自身的电离程度，即NaHCO₃溶液中既存在电离平衡为HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，水解平衡为HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，而HCO₃^-水解程度大于电离程度，故答案为：＜；因为NaHCO₃溶液中既存在电离平衡：HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，又存在水解平衡：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，而HCO₃^-水解程度大于电离程度．
点评：本题主要考查了CO₂的性质，同时考查了电离平衡、氧化还原反应的知识，难度不大，根据课本知识即可完成．