Question

【題目】二氧化碳是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，其對(duì)應(yīng)的水溶液碳酸是可樂(lè)飲料的主要成分之一�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）下列事實(shí)中，能證明碳酸是弱酸的是________

A．碳酸不穩(wěn)定，易分解為二氧化碳和水

B．用氫氧化鈉溶液中和等濃度的碳酸溶液，需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積是碳酸體積的2倍

C．相同條件下，碳酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的硫酸溶液

D．常溫下，5.0×10-6mol/L的碳酸溶液pH值為6

（2）煤的燃燒也是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的原因之一，其燃燒有下列兩種途徑：

途徑I：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=Q1kJ/mol

途徑II：先制水煤氣：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=Q2kJ/mol

再燃燒水煤氣：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=Q3kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=Q4kJ/mol

則Q1、Q2、Q3、Q4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是___________________________________；

（3）常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5 mol/L。

①若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3HCO3－+H+的平衡常數(shù)K1=_______，該步電離的電離度α=______（已知：10-5.6=2.5×10-6，保留一位小數(shù)）；

②常溫下，0.10 mol/L NaHCO3溶液的pH等于8.0，則此時(shí)溶液中c（H2CO3）_____c（CO32-）（填“>”“=”或“<”），原因是__________________________________________________；（用離子方程式和必要的文字說(shuō)明）；

③向飽和碳酸溶液中分別加入下列物質(zhì)，能使碳酸的第一步電離平衡向右移動(dòng)的是_________

A．HCl氣體 B．NaOH固體 C．Na單質(zhì) D．苯酚鈉溶液

Answer 1

【答案】 CD Q1=Q2+Q3+Q4（或其它等式） 4.2×10-7 mol·L-1 14.3% > HCO3－CO32－+H+、HCO3－+H2OH2CO3+OH－,HCO3－的水解程度大于電離程度 BCD

【解析】(1)A說(shuō)明碳酸不穩(wěn)定，與酸的強(qiáng)弱沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、酸堿中和反應(yīng)只能說(shuō)明碳酸具有酸性，不能說(shuō)明其酸性強(qiáng)弱，故B錯(cuò)誤；C、導(dǎo)電能力取決于溶液中自由離子濃度的大小，相同條件下，碳酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的硫酸溶液，說(shuō)明碳酸沒(méi)有完全電離，即存在電離平衡，說(shuō)明碳酸是弱酸，故C正確；D、常溫下，5.0×10-6mol/L的碳酸溶液，若完全電離，則c(H+)=1.0×10-5mol/L，即pH值為5，但實(shí)際上溶液pH值為6，說(shuō)明碳酸沒(méi)有完全電離，因此碳酸是弱酸。本題正確答案為CD。

(2)途徑途徑I就是途徑II三個(gè)反應(yīng)的加和，所以由蓋斯定律可得Q1=Q2+Q3+Q4；

(3) ①若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3HCO3－+H+的平衡常數(shù)K1= = 4.2×10-7 mol·L-1；其電離度α= ×100% = ×100%=14.3%；②常溫下，0.10 mol/L NaHCO3溶液的pH等于8.0，說(shuō)明HCO3－的水解程度大于其電離程度，所以水解生成的c（H2CO3）大于電離生成的c（CO32-）；其離子方程式分別為HCO3－+ H2OH2CO3+OH－和HCO3－CO32－+H+；③根據(jù)碳酸的第一步電離平衡H2CO3 HCO3－+H+，A、通入HCl氣體，增大c(H+)，平衡向左移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、加入NaOH固體，中和了H+，使c(H+)減小，平衡向右移動(dòng)，則B正確；C、Na單質(zhì)與水反應(yīng)生成NaOH，同理平衡向右移動(dòng)，則C正確；D、苯酚鈉溶液水解呈堿性，生成的OH—中和了H+，使c(H+)減小，平衡向右移動(dòng)，故D正確。本題正確答案為BCD。