题目内容
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存．（1）一定温度下，向1L 0.1mol?L-1CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体，平衡后则溶液中
| c(CH3COO-)．c(H+) |
| c(CH3COOH) |
（2）土壤的pH一般在4～9之间．土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因
（3）常温下向20mL 0.1mol?L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol?L-1HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO2因逸出未画出）物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-
②当pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒有
③已知在25℃时，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh═2×10-4 mol?L-1，当溶液中c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1时，溶液的pH=
考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用
专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题
分析：（1）Ka=
只与温度有关；溶液中存在电荷守恒；
（2）Na2CO3为强碱弱酸盐，水解显碱性；
（3）常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，
①根据图2可知，pH=8时只有碳酸氢根离子，pH大于8时存在碳酸根离子和碳酸氢根离子离子，pH小于8时存在碳酸和碳酸氢根离子，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能共存；
②pH=7时，溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠及碳酸，存在的离子主要为：H2CO3、HCO3-，溶液显示中性，c（H+）=c（OH-），根据电荷守恒判断溶液中各离子浓度大小关系；
③水解常数Kh=
，当溶c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1时，根据水解常数计算c（OH-），由根据水的离子积Kw计算c（H+），根据pH=-lgc（H+）计算．
| c(CH3COO-)．c(H+) |
| c(CH3COOH) |
（2）Na2CO3为强碱弱酸盐，水解显碱性；
（3）常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，
①根据图2可知，pH=8时只有碳酸氢根离子，pH大于8时存在碳酸根离子和碳酸氢根离子离子，pH小于8时存在碳酸和碳酸氢根离子，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能共存；
②pH=7时，溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠及碳酸，存在的离子主要为：H2CO3、HCO3-，溶液显示中性，c（H+）=c（OH-），根据电荷守恒判断溶液中各离子浓度大小关系；
③水解常数Kh=
| c(HCO3-)?c(OH-) |
| c(CO32-) |
解答：
解：（1）一定温度下，向1L 0.1mol?L-1CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体，由于温度不变，Ka=
只与温度有关，所以
不变；溶液中存在电荷守恒为：c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+）；
故答案为：不变；c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+）；
（2）土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，因为Na2CO3为强碱弱酸盐，水解显碱性，其水解的离子方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
（3）常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，
①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，
故答案为：不能；
②由图象可知，pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3，电荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-），则c（Na+）＞c（Cl-），因HCO3-水解，则c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-），
故答案为：HCO3-、H2CO3；c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-）；
③CO32-的水解常数Kh=
=2×10-4，当溶液中c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1时，c（OH-）=10-4mol/L，由Kw可知，c（H+）=10-10mol/L，所以pH=10，
故答案为：10．
| c(CH3COO-)．c(H+) |
| c(CH3COOH) |
| c(CH3COO-)．c(H+) |
| c(CH3COOH) |
故答案为：不变；c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+）；
（2）土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，因为Na2CO3为强碱弱酸盐，水解显碱性，其水解的离子方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
（3）常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水，
①由反应及图象可知，在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存，
故答案为：不能；
②由图象可知，pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3，电荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+c（OH-），则c（Na+）＞c（Cl-），因HCO3-水解，则c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-），
故答案为：HCO3-、H2CO3；c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-）；
③CO32-的水解常数Kh=
| c(HCO3-)?c(OH-) |
| c(CO32-) |
故答案为：10．
点评：本题考查较综合，涉及盐类的水解、弱电解质的电离及溶液中酸碱之间的反应，题目难度较大，综合考查学生分析问题、解决问题的能力，注重能力的考查，（3）为解答的难点．
练习册系列答案
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