Question

（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CO₃^2－浓度随时间变化关系图（用虚线表示Li⁺ ,实线表示CO₃^2－）。

Answer

（1）HCO3-  CO32-+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(CO32-)=0.1mol/l；Qc=C(CO32-) 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-  CO32-+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Ka1

（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(CO32-)＝0.1mol·L-1，此时c(Li+)2×c(CO32-)＝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(CO32-)＝0.1mol·L-1，所以图像为（见答案）。