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酸盐 反应产物

2 0

1 1年第12期 i .

啦掭旗 安徽省 宿州市第二 中学(

2 3

4 0

0 0 ) 据文献( 宋天佑 , 程鹏等. 无机化学. 第二版. 吉林 大学 , 武 汉大学 , 南开 大学 : 高等教育 出版社

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0 9 :

3 5

6 ―

3 7

4 ,

3 9

0 ―

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8 . ) 可知,K( H C

1 0) =

2 .

9 0 x

1 0 , K( H2 C

03 ) =

4 .

4 5 x l , K( HC O ;

) =

4 .

6 9 x

1 0 - " , 由此 可知酸 性:H2CO3>HCIO>HCO一,按照" 强酸制弱酸" 的原则 , 向次氯酸 盐溶 液 中通 入CO:,无论CO是否 过量 只 能生 成 次氯 酸 和碳 酸氢盐 . 事 实真 的如 此吗? 笔 者试 从实 验 和理 论 两个方 面 对此 问题 做一 探讨 .

一、实验探 究 笔者分别选取 了两种常见次氯酸盐 C a ( C I O ) 和NaCIO为研究 对象,进行 如下 实验 . 实验

1 : 分别 向2mL

0 .

1 m o l / L的Ca(ClO)

2 溶液和NaCIO溶液中通入少量的 C O

2 , 观察到 C a ( C I O )

2 溶 液中有白色浑浊产生 , N a C I O溶液 中无明显现象 . 实验2:继续向盛放 N a C I O溶液的试管 中滴 人0.1mo l / L的BaC12溶液2mL , 无 明显 现象 . 结论 : 由实验现象可知 , 少量 C O : 与Ca(CIO):反应生成CaC03沉淀,C

0 2 与NaCIO反应只能生成NaHCO.其反应原理分别为: C a ( C I O)

2 + C O E + H2 O = C a C O3 +

2 HC I O;

Na C I O+ C O2 + H2 0=Na HCO3 + HC I O.

二、理论 探讨笔者 试 通过 标 准吉 布斯 自由能 ( 宋 天佑 , 程鹏 等. 无机化学 . 第二 版. 吉林 大学 , 武汉 大学 . 南开 大学 : 高 等教育出版社

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6 ―

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4 ,

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0 ―

3 9

8 . ) 进行探讨 , 结果如下:1.在298K( 常温)时,对于Ca(CIO)

2 与C02反应的两种 可能 产物 的分 析.(1)对 于反应Ca++2C10- + C O

2 + H

2 o= C a C O

3 +

2 HCl 0. . f G m o( k J / mo

1 )一553.04―37.2―

3 9

4 .

3 8―

2 3

7 .

1 9 -

1 1

2 8 .

7 6-

7 9 . 9;

r G m . (

2 9

8 K ) =i G m . ( C a C O

3 ) +

2 ( H C I O) 一fG(Ca)-2A~(CIO一)一{Gm.(co2)一fGO(H0)=一29.55kJ/mo l : I N K ~ = 一Ar G R T = l

1 .

9 2;

故K=1.5x10.(2)对 于反 应CIO一+C02+H20=HC O

3 - + HC I O. I G ( k J / m o

1 ) 一37.2"

3 9

4 .

3 8―

2 3

7 .

1 9-

5 8

7 ,

0 6―

7 9 . 9;

r G (

2 9

8 K) = { G ( HC O3 - ) +Af G ( HC I O) - ~ . 2( c l o 一)一,G2( C O

2 ) 一fG(H20) =

1 ,

8 1 k J / t oo l ;

I N K S = 一s | R T = 一0.73l故KS_-=0.482.由此可知 , 在298K(常温) 时, C a ( C l O)

2 与CO2反应生成 C a C O 的趋势远大于生成 C a ( U C %) z 的趋势.

2 . 对于NaCIO与 C O 反应 的两种 可能产物 的分析.对于反应 C I O - + C O

2 + H2

0 = C O3

2 - +

2 HC I O. f G ( k J / mo

1 ) 一37.2―

3 9

4 .

3 8―

2 3

7 .

1 9―

5 2

8 .

1 0―

7 9 . 9;

(

2 9

8 K) = ( C O

3 一)+2A.(HC I O) -

2 ~

3 2 ( O0 - ) - Af G m

0 ( C O ) 一AI G m . ( H

2 0 ) =

1 8 .

0 7 k J / m o l ;

I N K~ - - 一A r Gm ~ / RT =一7.29;

故Ke=I~=6.82xl0-4.结合 1中(

2 ) 式可 知,在298K( 常温 ) 时,NaCIO与CO2反应生成 N a H C O

3 的趋势远大于生成 N a

2 C O 的趋势 .

三、结论 与认 识 笔者认 为,出现 上述 现象 的原 因主要 是CaCO,的溶度积 较小 ( K s p =

8 .

7 x

1 0 ) .在上述 实验 中,C(Ca2+)=0.1mo l / L, 计算 可知 , c ( C

0 3

2 - ) 只需 大于

8 .

7 x

1 0 mo l / L 即可产生沉淀 . 根据 H C