题目内容

【题目】溶洞的形成主要源于石灰岩受地下水的长期溶蚀,发生反应:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。当受热或压强突然减小时溶解的Ca(HCO3)2会分解,从而形成钟乳石、石笋等奇妙景观。

(1)写出Ca(HCO3)2受热分解的离子方程式____;从平衡移动的角度解释压强减小时Ca(HCO3)2分解的原因_______。

(2)向Ca(HCO3)2饱和溶液中滴加酚酞,溶液呈很浅的红色。由此可得到的结论是:饱和溶液中Ca(HCO3)2水解程度__________且___________。

(3)常温下,H2CO3的电离常数Ka2=4.7×10-11。若测得5.0×10-3 mol/L Ca(HCO3)2溶液的pH为8.0,则溶液中c(CO32-)与c(OH-)的比值为___________(简要写出计算过程)。

【答案】Ca2++2HCO3-CaCO3↓+H2O+CO2 压强减小时,二氧化碳气体从溶液中逸出,溶液中二氧化碳浓度减小,平衡向Ca(HCO3)2分解的方向移动 低 可逆 47

【解析】

(1)Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,当压强减小时,二氧化碳气体从溶液中逸出,溶液中二氧化碳浓度减小,平衡向正反应方向移动;

(2)Ca(HCO3)2是强碱弱酸盐,碳酸氢根在溶液中部分水解使溶液呈碱性;

(3)依据电离常数和题给数据计算可得。

(1)Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-CaCO3↓+H2O+CO2;减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动,当压强减小时,二氧化碳气体从溶液中逸出,溶液中二氧化碳浓度减小,平衡向Ca(HCO3)2分解的方向移动,故答案为:Ca2++2HCO3-CaCO3↓+H2O+CO2;压强减小时,二氧化碳气体从溶液中逸出,溶液中二氧化碳浓度减小,平衡向Ca(HCO3)2分解的方向移动;

(2)Ca(HCO3)2是强碱弱酸盐,碳酸氢根在溶液中部分水解使溶液呈碱性,则向Ca(HCO3)2饱和溶液中滴加酚酞,溶液呈很浅的红色说明饱和溶液中Ca(HCO3)2水解程度低且可逆,故答案为:低;可逆;

(3)5.0×10-3 mol/L Ca(HCO3)2溶液的pH为8.0,溶液中HCO3-的浓度为10-2mol/L,H+的浓度为10-8mol/L,OH-由的浓度为10-6mol/L,Ka2==4.7×10-11可得c(CO32-)= =4.7×10-5 mol/L,则溶液中c(CO32-)与c(OH-)的比值为=47,故答案为:47。

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