Question

6．已知：H₂CO₃在水中分两步电离，常温时的电离常数分别为K₁=4.3×10^-7，K₂=4.0×10^-11
（1）请写出H₂CO₃第一步电离的电离方程式H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，K₂的表达式是K₂=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{2-}）}$
（2）计算常温时，0.1mol/L的Na₂CO₃溶液CO₃^2-中的水解常数（忽略第二步水解）K_h=2.5×10^-4mol/L，溶液的pH=11.7．

Answer 1

分析 （1）H₂CO₃是二元弱酸，分两步电离；
（2）根据K_h=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{2}}$计算；根据K_h表达式计算c（OH^-），再计算pH．

解答 解：（1）H₂CO₃是二元弱酸，分两步电离，第一步电离方程式为：H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，第二步电离方程式为：HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，则K₂的表达式是K₂=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{2-}）}$；
故答案为：H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺；$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{2-}）}$；
（2）K_h=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{2}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{4×1{0}^{-11}}$=2.5×10^-4mol/L；K_h=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（O{H}^{-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{{c}^{2}（O{H}^{-}）}{0.1mol/L}$=2.5×10^-4mol/L，则c（OH^-）=5×10^-3mol/L，所以c（H⁺）=2×10^-12mol/L，则pH=11.7，
故答案为：2.5×10^-4mol/L；11.7．

点评 本题考查了弱电解质的电离、电离平衡常数的表达式、水解常数的表达式及计算等，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的应用能力和计算能力．