Question

13．（1）碳酸：H₂CO₃，K_i1=4.3×10^-7，K_i2=5.6×10^-11；草酸：H₂C₂O₄，K_i1=5.9×10^-2，K_i2=6.4×10^-5．0.1mol/L Na₂CO₃ 溶液的 pH大于0.1mol/L Na₂C₂O₄ 溶液的pH．（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸．
（2）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H⁺+HCO₃^-?H₂CO₃，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的 pH 变化不大，用平衡移动原理解释上述现象当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H⁺浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H⁺浓度变化较小，血液的pH基本不变．
（3）请写出Na₂CO₃溶液中的微粒之间的关系式：
电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（HCO₃^-），
质子守恒c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=c（OH^-）．
（4）已知 Ag₂CrO₄、AgCl 的 K_sp 分别为 2.0×10^-12和 2.0×10^-10．
在化学分析中采用K₂CrO₄为指示剂，以AgNO₃标准溶液滴定溶液中的Cl^-，利用Ag⁺与 CrO₄^2-生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点．当溶液中 Cl^-恰好完全沉淀（浓度等于1.0×10^-5mol•L^-1）时，溶液中 c（Ag⁺）为2.0×10^-5mol•L^-1，此时溶液中 c（CrO₄^2-）等于5.0×10^-3mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，酸的电离平衡常数越大，其电离程度越大，则酸根离子的水解程度越小，溶液的碱性越弱；
（2）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H⁺浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H⁺浓度变化较小，血液的pH基本不变；
（3）根据Na₂CO₃在溶液中的行为来分析：Na₂CO₃ =2Na⁺+CO₃^2-；
                              CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
                              HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
                                H₂O?H⁺+OH^-；
根据溶液呈电中性来分析；根据由水电离出的氢离子和氢氧根永远相等来分析；
（4）当溶液中Cl^-完全沉淀时，即c（Cl^-）=1.0×10^-5mol/L，依据Ksp（AgCl）=2.0×10^-10，计算得到c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，依据计算得到的银离子浓度和溶度积常数计算此时溶液中c（CrO₄^2-）=$\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$．

解答 解：（1）草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数，电离平衡常数越小，其酸根离子的水解程度越大，所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子，导致草酸钠的pH小于碳酸钠；酸的电离平衡常数越大，其电离程度越大，溶液酸性越强；
故答案为：大于；草酸；
（2）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H⁺浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H⁺浓度变化较小，血液的pH基本不变，
故答案为：当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H⁺浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H⁺浓度变化较小，血液的pH基本不变；
（3）Na₂CO₃在溶液中的行为来分析：Na₂CO₃ =2Na⁺+CO₃^2-；
                              CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
                              HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
                                H₂O?H⁺+OH^-；
溶液呈电中性可知：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（HCO₃^-），故答案为：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（HCO₃^-）；
Na₂CO₃本身不含氢离子和氢氧根，故溶液中所有的氢原子和氢氧根均来自于水且相等，故有：c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=c（OH^-），
故答案为：c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=c（OH^-）；
（4）当溶液中Cl^-完全沉淀时，即c（Cl^-）=1.0×10^-5mol/L，依据Ksp（AgCl）=2.0×10^-10，计算得到c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{2.0×1{0}^{-10}}{1.0×1{0}^{-5}}$=2.0×10^-5mol/L
此时溶液中c（CrO₄^2-）=$\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$=$\frac{2.0×1{0}^{-12}}{（2.0×1{0}^{-5}）^{2}}$=5.0×10^-3mol/L，
故答案为：2.0×10^-5 ；5.0×10^-3．

点评 本题考查化学反应原理的分析与探究、弱电解质的电离和盐类水解、缓冲溶液、电解质溶液中的电荷守恒和质子守恒以及有关溶度积的计算，题目难度中等．