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精英家教网pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,类似pH.如某溶液溶质的浓度为1×10-3 mol?L-1,则该溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3.已知H2CO3溶液中存在下列平衡:CO2+H2O?H2CO3 H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-
如图为H2CO3、HCO3-、CO32-在加入强酸或强碱溶液后,达到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的离子为
 

(2)pH<4时,溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是
 

(3)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CO32-的pC最大值为
 
(溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时,沉淀完全).
分析:(1)根据pC概念知,pC值越大,该溶质浓度越小,反之,pC值越小,其微粒浓度越大,根据图象分析判断;  
(2)氢离子浓度越大,越抑制碳酸电离;导致有二氧化碳生成;
(3)Ksp=c2(M+)?c(CO32-);根据溶度积常数计算溶液中c(CO32-),再根据pC概念计算pC值.
解答:解:(1)根据pC概念知,pC值越大,该溶质浓度越小,反之,pC值越小,其微粒浓度越大,根据图象知,pH=9时,pC最小的是HCO3-,所以HCO3-浓度最大,故答案为:HCO3-;  
(2)pH<4时,溶液中,c(H+)增大后,H2CO3?H++HCO3-平衡向左移动放出CO2,导致碳酸浓度不变,碳酸为饱和溶液,所以溶液中H2CO3的pC总是约等于3,故答案为:c(H+)增大后,H2CO3?H++HCO3-平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变;
(3)Ksp=c2(M+)?c(CO32-);溶液中c(CO32-)=
Ksp
c2(M+)
=
1.0×10-12
(1×10-5)2
mol/L=0.01mol/L,则pC=-lg0.01=2,
故答案为:Ksp=c2(M+)?c(CO32-);2.
点评:本题考查了弱电解质的电离、pC的计算,明确pC的概念是解本题关键,可以采用知识迁移的方法分析pC概念,再利用溶度积常数等知识点来分析解答,题目难度中等.
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Ⅰ、(1)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CO32-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).
Ⅱ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究,请回答下列问题:(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)

(2)在甲图装置中,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中的K+离子移向
B
B
烧杯(填“A”或“B”),装置中电子的移动路径和方向为_
由Zn电极沿导线流向Cu电极
由Zn电极沿导线流向Cu电极
该小组同学提出设想:如果将实验中的盐桥换为导线(铜制),电流表是否也发生偏转呢?带着疑问,该小组利用图乙装置进行了实验,发现电流计指针同样发生偏转.回答下列问题:
(3)对于实验中产生电流的原因,起初认为该装置仍然为原电池,但老师提醒注意使用的是铜导线,经深入探讨后认为烧杯A实际为原电池,对此问题上,该小组成员发生了很大分歧:
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性,此时原电池实际是由Zn、Cu做电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池.如果这个观点正确,写出烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为_
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu

②另一部分同学认为是溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池.如果这个观点正确,那么原电池的电极反应式为:正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

(4)若第(3)问中观点②正确,则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电.其具体装置为以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,请写出该电池工作时总反应的化学方程式
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

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