Question

17．pC類似pH，是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對數(shù)負值．如某溶液溶質(zhì)的濃度為：1×10^-3mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg1×10^-3=3．已知H₂CO₃溶液中存在的化學平衡為：CO₂+H₂O?H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-?2H⁺+CO₃^2-．如圖為H₂CO₃溶液的pC-pH圖．請回答下列問題：
（1）在pH=0～4時，H₂CO₃溶液中主要存在的離子為：H⁺、HCO₃^-；在pH=12時，H₂CO₃溶液中主要存在的含碳陰離子為：CO₃^2-、HCO₃^-；
（2）pH＜5時，溶液中H₂CO₃的pC值總是約等于3的原因是二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動放出CO₂，導致碳酸濃度保持不變；
（3）一定濃度的NaHCO₃和Na₂CO₃混合溶液是一種“緩沖溶液”，在這種溶液中加入少量的強酸或強堿，溶液的pH變化不大，其原因是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；氫氧根離子能夠與碳酸氫根離子中和生成碳酸根離子和水，HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，使溶液pH基本不變．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，橫坐標為pH，縱坐標為pC，由圖象的曲線分析；
（2）“緩沖溶液”中加入少量的強酸或強堿，溶液的pH變化都不大，加入堿時與碳酸氫根離子反應；
（3）“緩沖溶液”中加入少量的強酸或強堿，溶液的pH變化都不大，加入強酸時氫離子與碳酸根離子反應，加入堿時與碳酸氫根離子反應；

解答 解：（1）由圖象可知，橫坐標為pH，縱坐標為pC，由圖象的曲線可知，pH在0～4時，H₂CO₃溶液中主要存在的離子為H⁺、HCO₃^-；pH=12時，溶液中濃度最大的含碳元素離子為 CO₃^2-、HCO₃^-，故答案為：H⁺、HCO₃^-；CO₃^2-、HCO₃^-；
（2）由圖象可知，橫坐標為pH，縱坐標為pC，pH＜5時，溶液中H₂CO₃的pC值總是約等于3是因二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動放出CO₂，導致碳酸濃度保持不變，
故答案為：二氧化碳溶液是飽和溶液，c（H⁺）增大后，平衡向左移動放出CO₂，導致碳酸濃度保持不變；
（3）“緩沖溶液”中加入少量的強酸或強堿，溶液的pH變化都不大，加入強酸時氫離子與碳酸根離子反應，離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，加入堿時與碳酸氫根離子反應，該離子反應為HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；氫氧根離子能夠與碳酸氫根離子中和生成碳酸根離子和水，HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，使溶液pH基本不變．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)在溶液中的電離平衡，題目難度不大，解題關鍵是理解題中信息、分析圖象信息，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．