Question

（1）常温下，0.1mol?L^-1 NaHCO₃溶液的pH大于8，
①写出HCO₃^-水解的离子方程式：

 

；
②NaHCO₃溶液中Na⁺、HCO₃^-、H₂CO₃、CO₃^2-、OH^-五种微粒的浓度由大到小的顺序为：

 

．
（2）多元弱酸在水中的电离是分步进行的．已知H₂CO₃是二元弱酸，请写出H₂CO₃的第一步电离平衡常数的表达式K₁=

 

．
（3）Ba（OH）₂是一种强电解质，现有25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液．
①该Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为

 

；
②溶液中由水电离出c（OH^-）=

 

；
③与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11（假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和），该盐酸溶液的pH=

 

．

Answer 1

考点：盐类水解的原理,弱电解质在水溶液中的电离平衡,离子浓度大小的比较

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）NaHCO₃溶液的pH大于8，说明HCO₃^-的水解程度大于电离程度，据此判断溶液中Na⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、OH^-四种微粒的浓度大小；碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子结合水电离的氢离子生成碳酸和氢氧根离子；
（2）电离平衡常数=

电离出的各个离子平衡浓度系数次方的乘积

弱酸的平衡浓度

；
（3）②pH=13的Ba（OH）₂溶液中氢离子使由水电离产生的，水电离产生的c（H⁺）等于溶液中由水电离出c（OH ^-）； 
③pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，假定体积分别为1L、9L，所得溶液pH=11，即混合后溶液中c（OH ^-）=10^-3mol/L，令盐酸的浓度为amol/L，用a表示出混合后溶液中n（OH ^-），列方程计算；

解答： 解：（1）①常温下，0.1mol?L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，说明了HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，碳酸氢钠溶液中HCO₃^-部分水解生成碳酸和氢氧根离子，其水解方程式为：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案为：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
②NaHCO₃溶液的pH大于8，说明了HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，则溶液中Na⁺、HCO₃^-、H₂CO₃、CO₃^2-、OH^-五种微粒的浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）；
（2）H₂CO₃的第一步电离平衡常数的表达式K₁=

c(HCO3-)?C(H+)

c(H2CO3)

，故答案为：

c(HCO3-)?C(H+)

c(H2CO3)

；
（3）①25℃、pH=13的Ba（OH）₂溶液中，c（OH^-）=0.1mol/L，所以

0.1mol/L

2

=0.05mol/L，故答案为：0.05mol/L．
②pH=13的Ba（OH）₂溶液中氢离子使由水电离产生的，水电离产生的c（H⁺）等于溶液中水电离出c（OH ^-），故水电离出c（OH ^-）=c（H⁺）=10^-13mol/L，
故答案为：10^-13mol/L；
③pH=13的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，假定体积分别为1L、9L，所得溶液pH=11，即混合后溶液中c（OH^-）=10^-3mol/L，令盐酸的浓度为amol/L，则混合后溶液中n（OH^-）=1L×0.1mol/L-9L×amol/L=10^-3mol/L×（1L+9L），解得a=0.01，所以pH=2
故答案为：2．

点评：本题考查电解质、溶液PH的有关计算、盐类水解与离子浓度的大小比较、弱电解质的电离等，综合性较大，难度中等，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识．