Question

14．将CO₂用碱吸收可得到重要的工业原料，若将0.2molCO₂缓慢通入到100mL3mol/L的NaOH溶液中，所得溶液中含碳微粒浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），假设所得溶液的pH=a，则CO₃^2-水解的平衡常数约为10^a-14mol/L．

Answer 1

分析 根据二氧化碳和氢氧化钠之间反应量的关系：按照1：1反应，产物是碳酸氢钠，按照1：2反应，产物是碳酸钠来分析回答；碳酸根离子水解平衡常数表达式为$\frac{[O{H}^{-}]•[HC{{O}_{3}}^{-}]}{[C{{O}_{3}}^{2-}]}$，据此分析．

解答 解：根据二氧化碳和氢氧化钠之间反应量的关系：按照1：1反应，产物是碳酸氢钠，按照1：2反应，产物是碳酸钠，0.2molCO₂和100mL 3mol/L NaOH溶液混合，二者的物质的量之比是2：3，所的溶液是相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；混合物显碱性c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度，所以c（CO₃^2-）＜c（HCO₃^-），即c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
碳酸根离子水解平衡常数表达式为$\frac{[O{H}^{-}]•[HC{{O}_{3}}^{-}]}{[C{{O}_{3}}^{2-}]}$，pH=a，则c（OH^-）=10^a-14mol/L，所的溶液是相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，水解都很微弱，所以碳酸根离子和碳酸氢根离子浓度大约相等，则碳酸根离子水解平衡常数为10^a-14mol/L，
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；10^a-14mol/L．

点评 本题考查了离子浓度大小比较和水解平衡常数的求算，注意二氧化碳和氢氧化钠之间反应量的关系：按照1：1反应，产物是碳酸氢钠，按照1：2反应，产物是碳酸钠，题目难度不大．