Question

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，则溶液中该溶质的pC=-lg10^-3=3．已知H₂CO₃溶液中存在下列平衡：
CO₂+H₂O⇌H₂CO₃
H₂CO₃⇌
⇌
如图为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pH=9时，H₂CO₃溶液中浓度最大的含碳元素离子为______．
（2）pH＜4时，溶液中H₂CO₃的pC值总是约等于3的原因是______．
（3）一定浓度的NaHCO₃和NaCO₃混合溶液是一种“缓冲溶液”，在这种溶液中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化都不大，请用离子方程式表示加入少量强碱后其pH变化不大的原因______．
（4）已知M₂CO₃为难溶物，则其K_SP的表达式为______；现欲将某溶液中的M⁺以碳酸盐（K_SP=1×10^-12）的形式沉淀完全，则最后溶液中的的pC最大值为______（溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉定完全）．
（5）若某溶液中含3mol Na₂CO₃，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl^-和的物质的量之比为2：1，则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于______mol．

Answer

由图象可知，横坐标为pH，纵坐标为pC，由图象的曲线可分析（1）、（2）；
（3）“缓冲溶液”中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化都不大，加入碱时与碳酸氢根离子反应；
（4）M2CO3⇌2M++CO32-，Ksp为离子浓度幂之比，由溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉定完全来计算CO32-浓度；
（5）根据发生的反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，由恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2：1来分析．
【解析】
（1）由图象可知，横坐标为pH，纵坐标为pC，pH=9时，H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为HCO3-，
故答案为：HCO3-；
（2）由图象可知，横坐标为pH，纵坐标为pC，pH＜4时，溶液中H2CO3的pC值总是约等于3是因c（H+）增大后，平衡向左移动放出CO2，碳酸浓度保持不变，
故答案为：c（H+）增大后，平衡向左移动放出CO2，碳酸浓度保持不变；
（3）“缓冲溶液”中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化都不大，加入碱时与碳酸氢根离子反应，该离子反应为HCO3-+OH-=H2O+CO32-，故答案为：HCO3-+OH-=H2O+CO32-；
（4）因M2CO3⇌2M++CO32-，则Ksp=c2（M+）•c（CO32-），当M+以碳酸盐的形式沉淀完全，
则c（CO32-）==10-2，所以pC最大值为-lg10-2=2，
故答案为：Ksp=c2（M+）•c（CO32-）；2；
（5）恰好使溶液中Cl-和HCO3-的物质的量之比为2：1，由
Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、
 3      3     3      3
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
  1     1    1  
Cl-和HCO3-的物质的量之比为（3+1）：（3-1）=2：1，
即加入HCl4mol可满足题意，故答案为：4．