Question

（1）在巖洞、鐘乳石的形成過程中包含下列反應(yīng)：
CaCO₃（s）+H₂O（l）+CO₂（g）?Ca²⁺（aq）+2HCO₃^-（aq）△H=-321.7kJ/mol
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

c(Ca2+)×c2(HCO3-)

c(H2O)×c(CO2)

②Ca（HCO₃）₂ 溶液中的 c（OH^-） 與c（H⁺）、c（H₂CO₃）、c（CO₃^2-）之間的關(guān)系為：c（OH^-）=

c（H⁺）+c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-）

（2）美麗的珊瑚和珍珠的主要成分都是碳酸鈣，而便宜的“珊瑚礁”是用石膏（CaSO₄?2H₂O）制成的，請設(shè)計一個簡單的實驗方案區(qū)分真假珊瑚礁：

取少量待檢珊瑚礁于試管中，加入足量稀鹽酸，若放出大量能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，珊瑚礁為真；否則為假

．
（3）鍋爐水垢中含有的CaSO₄，可先用碳酸鈉溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的物質(zhì)，該轉(zhuǎn)化的離子方程式是

CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）

．

Answer 1

分析：（1）①化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，注意雖然水為液態(tài)，在該情況下應(yīng)，應(yīng)寫出；
②溶液中存在H₂O?H⁺+OH^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，HCO₃^-+H₂O?OH^-+HCO₃^-，溶液氫氧根來源于水的電離，與碳酸氫根的水解，水電離的氫氧根濃度為c（H⁺）-c（CO₃^2-），碳酸氫根水解得到氫氧根濃度等于碳酸的濃度，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）通過檢驗是否含有碳酸根，進(jìn)行鑒別；
（3）水垢中含有的CaSO₄，先用碳酸鈉溶液處理，轉(zhuǎn)化為 CaCO₃．

解答：解：（1）①CaCO₃（s）+H₂O（l）+CO₂（g）?Ca²⁺（aq）+2HCO₃^-（aq）平衡常數(shù)k=

c(Ca2+)×c2(HCO3-)

c(H2O)×c(CO2)

，
故答案為：

c(Ca2+)×c2(HCO3-)

c(H2O)×c(CO2)

；
②溶液中存在H₂O?H⁺+OH^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，HCO₃^-+H₂O?OH^-+HCO₃^-，溶液氫氧根來源于水的電離，與碳酸氫根的水解，水電離的氫氧根濃度為c（H⁺）-c（CO₃^2-），碳酸氫根水解得到氫氧根濃度等于碳酸的濃度，故溶液中c（OH^-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-），
故答案為：c（OH^-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-）；
（2）通過檢驗是否含有碳酸根，進(jìn)行鑒別，具體操作：取少量待檢珊瑚礁于試管中，加入足量稀鹽酸，若放出大量能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，珊瑚礁為真，否則為假，
故答案為：取少量待檢珊瑚礁于試管中，加入足量稀鹽酸，若放出大量能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，珊瑚礁為真，否則為假；
（3）水垢中含有的CaSO₄，先用碳酸鈉溶液處理，轉(zhuǎn)化為 CaCO₃，轉(zhuǎn)化的離子方程式是CaSO₄（s）+CO₃^2- （aq）?CaCO₃（s ）+SO₄^2- （aq），
故答案為：CaSO₄（s）+CO₃^2- （aq）?CaCO₃（s ）+SO₄^2- （aq）．

點評：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、離子濃度的比較、實驗方案設(shè)計、沉淀轉(zhuǎn)化等，（1）為易錯點、難點，學(xué)生容易忽略水，難度中等．