pC类似pH，是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10-3mol/L，则该溶液中溶质的pC=-lg1×10-3=

题文

（11分）pC类似pH，是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10^-3mol/L，则该溶液中溶质的pC=-lg1×10^-3=3。下图为，H₂CO₃在加入强酸或强碱溶液后，平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题：

（1）在人体血液中，HCO₃^-能起到稳定人体PH的作用,请用电解质溶液中的平衡解释：
                                                     （用方程式表示）。
（2）H₂CO₃一级电离平衡常数的数值K_a1


（3）某同学认为该溶液中Na₂CO₃的水解是微弱的，发生水解的CO₃^2-离子不超过其总量的10％。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确                   。
（4）已知某温度下Li₂CO₃的K_sp为1.68×10^-3，将适量Li₂CO₃固体溶于100 mL水中至刚好饱和，饱和Li₂CO₃溶液中c(Li⁺)＝0.15 mol·L^-1。c(CO₃^2-)＝0.075 mol·L^-1，若t₁时刻在上述体系中加入100 mL0.125 mol·L^-1 Na₂CO₃溶液，列式计算说明是否有沉淀产生。
（5）请画出t₁时刻后Li⁺和CO₃²^－浓度随时间变化关系图（用虚线表示Li⁺ ,实线表示CO₃²^－）。

题型：未知难度：其他题型

答案

（1）HCO₃^-

CO₃^2-+H⁺     HCO₃^-

H₂CO₃ + OH^- （2分）
(2) 10^-6   （2分）
(3)用pH试纸（或pH计）测常温下0.1mol·L^－¹ Na₂CO₃溶液的pH，若pH＜12，则该同学的观点正确；若pH＞12，则该同学的观点不正确。  （2分）
(4) C(Li⁺)=0.075mol/l；C(CO₃^2-)=0.1mol/l；Qc=C(CO₃^2-) C²(Li⁺)=5.6x10^-4< Ksp
无沉淀。（准确表达过程3分。只提无沉淀1分）
(5)（2分）

解析

（1）HCO₃^-既存在电离平衡，又存在水解平衡，所以能起到稳定人体PH的作用，方程式为HCO₃^-

CO₃^2-+H⁺、HCO₃^-

H₂CO₃ + OH^-。
（2）根据图像可知，当碳酸的浓度是10^－³mol/L时，氢离子和HCO₃^－的浓度分别是10^－³mol/L、10^－⁶mol/L，所以K_a1

（3）如果0.1mol·L^－¹碳酸钠的水解程度时10％，则溶液的pH＝12，所以可以通过pH试纸测量起pH即可，即用pH试纸（或pH计）测常温下0.1mol·L^－¹ Na₂CO₃溶液的pH，若pH＜12，则该同学的观点正确；若pH＞12，则该同学的观点不正确。
（4）加入100 mL0.125 mol·L^-1 Na₂CO₃溶液后，溶液中c(Li⁺)＝0.075 mol·L^-1，c(CO₃^2-)＝0.1mol·L^-1，此时c(Li⁺)²×c(CO₃^2-)＝5.6x10^-4< Ksp，所以无沉淀生成。
（5）根据（4）可知 t₁时刻后c(Li⁺)＝0.075 mol·L^-1，c(CO₃^2-)＝0.1mol·L^-1，所以图像为（见答案）。

考点

据考高分专家说，试题“（11分）pC类似pH，是指极稀溶液中,.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

ClO^-

√

NO₃^-(H⁺)

√

Fe³⁺

√

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

离子间相互结合生成难溶物或微溶物
Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
离子间相互结合生成气体或挥发性物质
H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
离子间相互结合生成弱电解质
H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。

pC类似pH，是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10-3mol/L，则该溶液中溶质的pC=-lg1×10-3=

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