题目内容

现有常温下的0.1 mol/l纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是:________________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1 mol·l-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加     (填化学式)溶液,红色逐渐退为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知0.1 mol/LNa2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)。答:                                     
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中不正确的是         

A.c(Na)>2c(CO32—
B.c(CO32—)>c(OH)>c(HCO3)>c(H2CO3
C.c(OH)=c(H)+c(HCO3)+2c(H2CO3
D.c(CO32—)+c(HCO3)="0.1" mol·L-1 
E.c(H)+ c(Na)= c(OH)+c(HCO3)+c(CO32—)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH)之比=       

(1)CO32- + H2OHCO3- + OH-    BaCl2或CaCl2
(2)测0.1 mol·L-1Na2CO3溶液pH,pH≤12    (3)D、E  (4)10(2a-14)

解析试题分析:(1) 纯碱碳酸钠是强碱弱酸盐。在溶液中存在的水解平衡主要是CO32- + H2OHCO3- + OH-,还有HCO3- + H2OH2CO3-+ OH-。由于消耗了水电离产生的H+,所以最终使溶液中的c(OH-)>c(H+)。因此溶液显碱性。再往溶液中滴加与CO32-形成沉淀的物质如BaCl2或CaCl2,此时会放出沉淀反应,消耗了CO32-,c(CO32-)减小,尽管水解程度增大,但是单位体积中的OH-的物质的量减少,所以溶液的碱性减弱,红色逐渐退为无色。(2)在Na2CO3溶液中主要存在水解平衡CO32- + H2OHCO3- + OH-。c(CO32-)(始)=" 0.1" mol/L,若其水解程度等于10%,根据水解方程式可知:c(OH-)=0.01mol/L.c(H)=10-12mol/L.pH=12.水解程度越大,水解产生的c(OH-)就越高,溶液的pH就越大。若水解程度小于10%,则c(H)>10-12mol/L.pH<12.因此,测0.1 mol·L-1Na2CO3溶液pH,若pH≤12就证明0.1 mol/LNa2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。(3)A根据物料守恒可得c(Na)=2c(CO32—)+2 c(HCO3)+2c(H2CO3).所以c(Na)>2c(CO32—) 。正确。B.在Na2CO3中存在水解平衡:CO32- + H2OHCO3- + OH-, HCO3- + H2OH2CO3-+ OH-。主要是第一步水解,所以c(HCO3)> c(H2CO3);但是盐水解的程度是很微弱的,盐的电离作用大于水解作用,所以c(CO32—)> >c(HCO3)。由于两步水解都产生OH,HCO3第一步水解产生,而在第二步水解中由消耗。所以c(OH)>c(HCO3)。因此在溶液中离子间的关系为: c(CO32—)>c(OH)>c(HCO3)>c(H2CO3)。正确。C.溶液显碱性。根据质子守恒可得:c(OH)=c(H)+c(HCO3)+2c(H2CO3)。正确。D.根据物料守恒可得c(CO32—)+c(HCO3)+ c(H2CO3)="0.1" mol/L.错误。E.根据电荷守恒可得c(H)+ c(Na)= c(OH)+c(HCO3)+2c(CO32—).错误。(4)室温下pH均为a的Na2CO3溶液,c(H)=10-a, c(OH)(水)=10-14÷10-a =10a-14mol/L.对于pH=a的NaOH溶液c(H)(水)= c(OH)(水)=10-amol/L.所以水电离产生的c(OH)之比=10a-14:10-a=10(2a-14)
考点:考查盐的水解平衡、盐水解程度的测定、离子浓度的大小比较、相同pH的碱与盐的水的电离的知识。

练习册系列答案
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