Question

【题目】碳酸钾主要用作食品膨松剂，也用于彩色电视机工业。

(1)K2CO3溶液呈________(填“酸”或“碱”)性，其原因是_________(用离子方程式表示)；请设计一个简单的实验方案证明上述观点：__________。

(2)下列有关0.1 mol·L－1的K2CO3溶液的叙述错误的是________(填标号)。

A．c(K＋)＝2c(CO32－) B．c(CO32－)>c(OH－)>c(HCO3－)>c(H2CO3)

C．c(CO32－)＋c(HCO3－)＝0.1 mol·L－1 D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)

(3)室温下将0.1 mol·L－1的K2CO3溶液与0.1 mol·L－1的盐酸等体积混合，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_________________。

(4)将CO2通入0.1 mol·L－1的K2CO3溶液中至溶液呈中性，则溶液中2c(CO32－)＋c(HCO3－)＝_________mol·L－1(忽略溶液体积变化)。

Answer 1

【答案】碱 CO32-＋H2OHCO3-＋OH- 向纯碱溶液中滴加几滴酚酞试液后，溶液呈红色，然后滴加氯化钙溶液至过量，溶液红色逐渐变浅，最后消失 AC c(K＋)>c(Cl－)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(H＋) >c(CO32－) 0.2

【解析】

(1)K2CO3为强碱弱酸盐，其水溶液会发生水解反应，证明其水解的事实时，一方面要证明水解产物的存在，另一方面要证明反应的可逆性。

(2)A．c(K＋)＝2c(CO32－)，利用化学式与水解进行分析；

B．c(CO32－)>c(OH－)>c(HCO3－)>c(H2CO3)，利用水解方程式进行分析；

C．c(CO32－)＋c(HCO3－)＝0.1 mol·L－1，利用物料守恒进行分析；

D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)，利用质子守恒进行分析。

(3)室温下将0.1 mol·L－1的K2CO3溶液与0.1 mol·L－1的盐酸等体积混合，所得溶液中溶质为KHCO3和KCl，利用电离与水解方程式及难易程度进行分析。

(4)将CO2通入0.1 mol·L－1的K2CO3溶液中至溶液呈中性，则利用电荷守恒原理计算溶液中2c(CO32－)＋c(HCO3－)。

(1)K2CO3为强碱弱酸盐，其水溶液会发生水解反应而使溶液呈碱性，其原因是CO32-＋H2OHCO3-＋OH-；设计实验方案时，可测定溶液中存在OH-(显碱性)、可逆性，平衡会发生移动，于是设计方案为：向纯碱溶液中滴加几滴酚酞试液后，溶液呈红色，然后滴加氯化钙溶液至过量，溶液红色逐渐变浅，最后消失。答案为：碱；CO32-＋H2OHCO3-＋OH-；向纯碱溶液中滴加几滴酚酞试液后，溶液呈红色，然后滴加氯化钙溶液至过量，溶液红色逐渐变浅，最后消失；

(2) A．起初K2CO3发生电离，c(K＋)＝2c(CO32－)，在水溶液中CO32-发生水解，所以最后溶液中c(K＋)>2c(CO32－)，A错误；

B．K2CO3溶液中存在如下平衡：CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3+OH-、H2OH++OH-，且程度依次减弱，所以c(CO32－)>c(OH－)>c(HCO3－)>c(H2CO3)，B正确；

C．利用物料守恒，K2CO3溶液中，c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1，则c(CO32－)＋c(HCO3－)<0.1 mol·L－1，C错误；

D．利用质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)，D正确；

由以上分析可知，AC错误，故答案为AC；

(3)室温下将0.1 mol·L－1的K2CO3溶液与0.1 mol·L－1的盐酸等体积混合，所得溶液中溶质为KHCO3和KCl，溶液中HCO3-以水解为主，电离为次，则各离子的浓度由大到小的顺序为c(K＋)>c(Cl－)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(H＋) >c(CO32－)。答案为：c(K＋)>c(Cl－)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(H＋) >c(CO32－)；

(4)将CO2通入0.1 mol·L－1的K2CO3溶液中至溶液呈中性，则利用电荷守恒原理，溶液中2c(CO32－)＋c(HCO3－)＝c(K＋)=2×0.1 mol·L－1=0.2mol·L－1。答案为：0.2。