Question

二元弱酸是分步電離的，25時(shí)碳酸和草酸的如下表：

H2CO3	Ka1=4.3×10-7	H2C2O4	Ka1=5.6×10-2
	Ka2=5.6×10-11		Ka2=5.42×10-5

 
（1）設(shè)有下列四種溶液：
A．0.1 mol/L的Na₂C₂O₄溶液        B．0.1 mol/L的NaHC₂O₄溶液
C．0.1 mol/L的Na₂CO₃溶液         D．0.1 mol/L的NaHCO₃溶液
其中，c(H^＋)最大的是_________，c（OH^－）最大的是_________ 。
（2）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)向用大理石和稀鹽酸制備CO₂后殘留液中滴加碳酸鈉溶液，在溶液中插人pH傳感器，測得pH變化曲線如圖所示。

剛開始滴人碳酸鈉溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________，BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____，D點(diǎn)時(shí)混合溶液中由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）="_________" mol/L。

Answer 1

（1）B   C  （2）2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓   10^-4

解析試題分析：（1）因?yàn)镠₂C₂O₄的二級電離平衡常數(shù)K_a2=5.42×10^-5> H₂CO₃的二級電離平衡常數(shù)K_a2=5.6×10^-11。所以在這四種溶液c(H^＋)最大的是0.1 mol/L的NaHC₂O₄溶液。正確選項(xiàng)為B．電離平衡常數(shù)越小，其鈉鹽水解的程度就越大。溶液的堿性就越強(qiáng)。由于K_a2(H₂C₂O₄)=5.42×10^-5> 5.6×10^-11= K_a2(H₂CO₃),所以c（OH^－）最大的是0.1 mol/L的Na₂CO₃溶液。正確選項(xiàng)為C．（2）在反應(yīng)開始時(shí)由于溶液的pH略大于2，說明溶液中含有過量稀鹽酸電離產(chǎn)生大量的H⁺。此時(shí)滴入碳酸鈉溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；在PH=7，溶液呈中性時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CaCl₂+Na₂CO₃="2NaCl+" CaCO₃↓.反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓。當(dāng)該反應(yīng)發(fā)生完全后繼續(xù)加入Na₂CO₃，則是Na₂CO₃和NaCl的混合溶液。NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解反應(yīng)，而Na₂CO₃是強(qiáng)堿弱酸鹽，弱酸根離子發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的H⁺，使溶液顯堿性。在D點(diǎn)溶液的pH=10,則c(H⁺)=10^-10mol/L.由于H⁺you 消耗，所以水電離產(chǎn)生的OH^-的濃度為：c(OH^-)=Kw÷c(H⁺)=10^-4mol/L.所以c(H⁺)(水)= c(OH^-)(水)= 10^-4mol/L。
考點(diǎn)：考查鹽的水解、電離平衡常數(shù)及圖像法的應(yīng)用。主要包括鹽溶液中的c(H⁺)、c(OH^-)\的比較及混合溶液中離子方程式的書寫及鹽水解時(shí)水電離產(chǎn)生的離子濃度的問題。