二氧化碳分別通入次氯酸鈉溶液、次氯酸鈣溶液中

一、為什麼CO2通入次氯酸鈉溶液中,不管CO2的量如何,均生成NaHCO3?

此題所依據的原理是:強酸制弱酸。“強酸制弱酸”是指“強酸”把氫離子轉給“弱酸根離子”的過程。

二氧化碳通入水溶液中發生的反應,可看作碳酸的行為。由於酸性強弱:碳酸>次氯酸>碳酸氫根離子。所以,碳酸分子與次氯酸根離子在溶液中相遇時,就發生了“強酸制弱酸”的質子轉移過程,如下圖:

圖片

碳酸給出質子的過程可以看成分兩步完成: 步先把一個質子給次氯酸根,讓它變成次氯酸分子,而自己則變成了碳酸氫根離子,因為碳酸的酸性強于次氯酸,所以這一步的質子轉移,碳酸給的是義無反顧;

當碳酸分子全部變成碳酸氫根離子的時候,如果溶液中還存在大量的次氯酸根,這時就輪到碳酸氫根考慮要不要繼續拿出質子給次氯酸根離子了。由於次氯酸分子的酸性強于碳酸氫根離子,這樣的質子轉移顯然不符合化學領域“鋤強扶弱”的基本原則。因此,對於“把質子轉給次氯酸根讓其變成次氯酸分子”的行為,碳酸氫根離子是拒絕的。

也就是說,上面的兩個質子轉移過程,只有 步可以實現,第二步無法完成。

所以你看,二氧化碳通入次氯酸鈉溶液中,就只能生成碳酸氫根離子和次氯酸分子,這與次氯酸根離子是多是少沒有關係(反之即與CO2的量是多是少沒有關係)。

ClO-+CO2+H2O====HCO3-+HClO

二、少量CO2通入次氯酸鈣溶液中,可以得到CaCO3。過量CO2通入次氯酸鈣溶液中,得到的則是Ca(HCO3)2。這又是為什麼呢?

次氯酸鈣溶液中通入二氧化碳,之所以可以得到碳酸鈣,原因在於沉澱的生成逆轉了戰局,使得第二步質子轉移的過程得以實現了
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