Question

（1）常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol?L^-1．若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离．则H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常数K₁=

4.2×10^-7

．（已知10^-5.60=2.5×10^-6）
（2）已知常温下Ksp（BaCO₃）=5.1×10^-9，Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10．
①把BaCO₃和BaSO₄的混合物投入水中，搅拌，制成悬浊液，再静止．上层清液中c（CO₃^2-）与c（SO₄^2-）之比是

46：1

．
②在BaSO₄的悬浊液加入Na₂CO₃溶液，可使BaSO₄转化为BaCO₃．要生成BaCO₃，Na₂CO₃溶液的浓度应大于

5.1×10^-4

mol/L．（设定：

1.1

≈1）

Answer 1

分析：（1）平衡常数K₁=

C(HCO3-)．C(H+)

C(H2CO3)

；
（2）①c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=

Ksp(BaCO3)

C(Ba2+)

：

Ksp(BaSO4)

C(Ba2+)

=K_sp（BaCO₃）：K_sp（BaSO₄）；
  ②根据K_sp（BaSO₄）计算BaSO₄的悬浊液中c（Ba²⁺），再根据K_sp（BaCO₃）计算使Ba²⁺沉淀需要c（CO₃^2-），据此计算碳酸钠的浓度．5.1×10^-4

解答：解：（1）忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，溶液的pH=5.60的碳酸，故c（H⁺）=c（HCO₃^-）=1×10^-5.6 mol?L^-1，溶液中c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol?L^-1，故平衡常数K₁=

C(HCO3-)．C(H+)

C(H2CO3)

=

1×10-5.6×1×10-5.6

1.5×10-5

=4.2×10^-7，
故答案为：4.2×10^-7；
（2）①c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=

Ksp(BaCO3)

C(Ba2+)

：

Ksp(BaSO4)

C(Ba2+)

=K_sp（BaCO₃）：K_sp（BaSO₄）=5.1×10^-9：1.1×10^-10
=46：1，
故答案为：46：1；
②BaSO₄的悬浊液中c（Ba²⁺）=c（SO₄^2-）=

1.1×10-10

mol/L=1×10^-5mol/L，故使Ba²⁺沉淀需要碳酸根的最小浓度为c（CO₃^2-）=

Ksp(BaCO3)

c(Ba2+)

=

5.1×10-9

1×10-5

mol/L=5.1×10^-4mol/L，
故答案为：5.1×10^-4mol/L．

点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡、弱电解质的电离等知识点，难点是根据溶度积常数计算离子浓度，根据公式来分析解答即可．