Question

18．（1）已知NaHCO₃水溶液呈碱性．
①用离子方程式表示NaHCO₃水溶液呈碱性的原因HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-
②在NaHCO₃水溶液中各离子浓度的大小关系是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）
（2）在25℃下，将a mol•L^-1的醋酸溶液与0.01mol•L^-1的氢氧化钠溶液等体积混合，反应平衡时溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）则溶液显中性（填“酸”“碱”或“中”）
用含a的代数式表示CH₃COOH的电离常数K_a=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

Answer 1

分析 （1）①碳酸氢钠属于强碱弱酸盐，水解呈碱性；
②钠离子不水解，碳酸氢根离子水解，碳酸氢钠溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，但水解是微弱的，根据离子的来源确定氢离子浓度和碳酸根离子浓度的相对大小；
（2）根据电荷守恒分析；呈中性则c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，以此计算．

解答 解：（1）①碳酸氢钠属于强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子反应方程式为：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案为：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
②钠离子不水解，碳酸氢根离子水解，所以c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），但水解是微弱的，溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在，所以c（HCO₃^-）＞c（OH^-），溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故溶液中各种离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．
（2）由电荷守恒可知，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），已知溶液中c（CH₃COO^-）═c（Na⁺），则c（H⁺）=c（OH^-），即溶液显中性；呈中性则c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，所以用含a的代数式表示CH₃COOH的电离常数K_a=$\frac{1{0}^{-7}×0.005}{\frac{a}{2}-0.005}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案为：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

点评 本题考查了盐的水解、酸碱混合的计算和定性分析，侧重学生分析能力及计算能力的考查，涉及盐类水解、酸碱混合、pH与浓度的关系等，注意电荷守恒和物料守恒的应用，题目难度中等．