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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.
 
分析:(1)加入碱时与碳酸氢根离子反应:HCO3-+OH-=H2O+CO32-,加入酸时发生:HCO3-+H+=CO2+H2O;
(2)由图象可知当pH=6时,pC(H2CO3)=3,pC(HCO3-)=6,结合Ka1(H2CO3)=
c(H+)×c(HCO3-)
c(H2CO3)
计算;
(3)可用pH试纸或pH计测量O.1mol/L的Na2CO3的pH来判断;
(4)若t1时刻在上述体系中加入100mL0.125mol?L-1 Na2CO3溶液,c(Li+)=0.075mol/L,c(CO32-)=
0.1L×0.075mol/L+0.1L×0.125mol/L
0.2L
=0.1mol/L,计算Qc,与Li2CO3的Ksp比较,可确定是否有沉淀生成.
解答:解:(1)在溶液中既存在电离HCO3-?CO32-+H+,也存在水解HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,加入碱时与碳酸氢根离子反应:HCO3-+OH-=H2O+CO32-,加入酸时发生:HCO3-+H+=CO2+H2O,则加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,可起到稳定人体pH的作用,
故答案为:HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
(2)由图象可知当pH=6时,pC(H2CO3)=3,pC(HCO3-)=6,则Ka1(H2CO3)=
c(H+)×c(HCO3-)
c(H2CO3)
=
10-6×10-6
10-3
=10-9,故答案为:10-9
(3)可用pH试纸或pH计测量O.1mol/L的Na2CO3的pH,若pH<12,说明溶液中c(OH-)<0.01mol/L,说明发生水解的CO32-离子不超过其总量的10%,若pH>12,则该同学的观点不正确,
故答案为:用pH试纸或pH计测量O.1mol/L的Na2CO3的pH,若pH<12,则该同学的观点正确,若pH>12,则该同学的观点不正确;
(4)若t1时刻在上述体系中加入100mL0.125mol?L-1 Na2CO3溶液,c(Li+)=0.075mol/L,c(CO32-)=
0.1L×0.075mol/L+0.1L×0.125mol/L
0.2L
=0.1mol/L,
则Qc=c(CO32-)×c2(Li+)=5.6×10-4<1.68×10-3,则没有沉淀生成,
故答案为:否.
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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1
2
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250.3
250.3
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(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.

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