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二氧化碳分别通入次氯酸钠溶液、次氯酸钙溶液中

发布日期 2022-12-13
一、为什么CO2通入次氯酸钠溶液中,不管CO2的量如何,均生成NaHCO3?

此题所依据的原理是:强酸制弱酸。“强酸制弱酸”是指“强酸”把氢离子转给“弱酸根离子”的过程。

二氧化碳通入水溶液中发生的反应,可看作碳酸的行为。由于酸性强弱:碳酸>次氯酸>碳酸氢根离子。所以,碳酸分子与次氯酸根离子在溶液中相遇时,就发生了“强酸制弱酸”的质子转移过程,如下图:

图片

碳酸给出质子的过程可以看成分两步完成: 步先把一个质子给次氯酸根,让它变成次氯酸分子,而自己则变成了碳酸氢根离子,因为碳酸的酸性强于次氯酸,所以这一步的质子转移,碳酸给的是义无反顾;

当碳酸分子全部变成碳酸氢根离子的时候,如果溶液中还存在大量的次氯酸根,这时就轮到碳酸氢根考虑要不要继续拿出质子给次氯酸根离子了。由于次氯酸分子的酸性强于碳酸氢根离子,这样的质子转移显然不符合化学领域“锄强扶弱”的基本原则。因此,对于“把质子转给次氯酸根让其变成次氯酸分子”的行为,碳酸氢根离子是拒绝的。

也就是说,上面的两个质子转移过程,只有 步可以实现,第二步无法完成。

所以你看,二氧化碳通入次氯酸钠溶液中,就只能生成碳酸氢根离子和次氯酸分子,这与次氯酸根离子是多是少没有关系(反之即与CO2的量是多是少没有关系)。

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

二、少量CO2通入次氯酸钙溶液中,可以得到CaCO3。过量CO2通入次氯酸钙溶液中,得到的则是Ca(HCO3)2。这又是为什么呢?

次氯酸钙溶液中通入二氧化碳,之所以可以得到碳酸钙,原因在于沉淀的生成逆转了战局,使得第二步质子转移的过程得以实现了
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