Question

【题目】常温下向20.00 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.10 mol/L盐酸40.00 mL,所得溶液的pH与加入盐酸体积的关系如表所示:

溶液的pH	加入盐酸的总体积
12	V(HCl)=0
8	V(HCl)=20.00 mL
5	V(HCl)=40.00 mL

回答下列问题:

(1)20.00 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中所有阳离子和阴离子的浓度有何关系?______ (用等式表示)。

(2)当V(HCl)=20.00 mL时,溶液呈碱性的原因是________(用离子方程式和必要的文字说明)此时溶液中c(H2CO3)____(填“>”、“<”或“=”)c(CO32—)。

(3)V(HCl)=40.00 mL时,得到H2CO3饱和溶液,且c(H2CO3)=4.0×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3—+H+的电离常数K1=_____。此时保持其他条件不变,继续加入0.1 mol/L盐酸10.00 mL,K1将_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)若向20 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.94×10-7 g时开始产生沉淀BaCO3,则Ksp(Ba2CO3)=　。

Answer 1

【答案】c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH-)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，HCO3—+H2OH2CO3+OH-,HCO3—H++CO32—,HCCO3—的水解程度大于电离程度2.5×10-6不变9.5×10-9

【解析】

(1)根据电荷守恒解答；(2)当V(HCl)＝20.00 mL恰好反应生成NaHCO3和NaCl等浓度的混合溶液, 因为溶液中的HCO3-水解程度大于其电离程度，所以溶液呈碱性；(3) V(HCl)＝40.00 mL时,得到H2CO3饱和溶液,且c(H2CO3)＝4.0×10－5mol/L,此时溶液PH=5,则溶液中c(H+)=10-5mol/L,若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则溶液中c(HCO3-)和c(H+)近似相等,再根据电离常数计算；电离平衡常数只受温度影响,温度不变,电离平衡常数不变；(4)计算开始沉淀时C(Ba2+),再根据计算。

(1)在Na2CO3溶液中，存在平衡：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－，根据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)。答案：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。

(2)当加入盐酸20.00 mL时，发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，HCOH＋＋CO，因HCO的水解程度大于电离程度，c(H2CO3)>c(CO)，使溶液呈碱性。

(3)H2CO3H＋＋HCO，K1＝＝＝＝2.5×10－6，电离常数只与温度有关，温度不变，K1不变。

(4)Ksp(BaCO3)＝c(CO)·c(Ba2＋)＝0.10×≈9.5×10－9。