题目内容
【题目】某小组同学为研究 NaHCO3 溶液加热时的 pH 变化及其原因,在 10℃时加热NaHCO3 溶液,并记录 pH 如下:
温度(℃) | 10 | 20 | 30 | 加热煮沸后冷却到 50℃ |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.8 |
(1)甲同学认为,该溶液的 pH 升高的原因是的水解程度增大,故碱性增强,NaHCO3发生水解反应的离子方程式是______。
(2)乙同学认为,溶液 pH 升高的原因是NaHCO3 受热分解,生成了 Na2CO3,并推断 Na2CO3的水解程度_______________(填“>”或“<”)NaHCO3。
(3)丙、丁同学进行实验如下:
①丙:向少量加热煮沸的溶液和未经加热的溶液中分别加入足量的试剂 X 后,观察到前者产生大量白色沉淀,因此他认为______ (填“甲”或“乙”)的判断正确。其中试剂 X 是________(填序号)。
a.Ba(OH)2 溶液 b. BaCl2 溶液 c. NaOH 溶液 d. 澄清石灰水
②丁:将加热至 30℃的 NaHCO3 溶液恢复至 10℃,测其 pH=8.3。由此可得到的结论是__________。
【答案】HCO3—+H2OH2CO3+OH- > 乙 b 甲
【解析】
NaHCO3的水溶液中存在水解平衡HCO3—+H2OH2CO3+OH-,溶液显碱性。
(1)升高温度,溶液中的水解反应方程式为HCO3—+H2OH2CO3+OH-HCO3—,温度升高,水解程度增大,产生更多的OH-,c(OH-)增大,溶液的碱性增强。
(2)酸性:H2CO3>HCO3-,酸性越强,其盐水解的程度越小。因此Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。
(3)①只要判断加热煮沸后的溶液中是否含有碳酸钠,即可判断甲乙同学的对错,若含有碳酸钠即乙同学正确,否则甲同学正确。
a.Ba(OH)2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH;Ba(OH)2+NaHCO3= BaCO3↓+H2O+NaOH,都白色沉淀,无法鉴别二者,a错误;
b.BaCl2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。BaCl2与NaHCO3不能发生反应,现象不同,可以鉴别二者,b正确;
c.NaOH溶液与Na2CO3不发生反应,无现象,NaOH +NaHCO3= Na2CO3+H2O,反应但是无明显现象,无法鉴别二者,c错误;
d.加入澄清石灰水发生反应Ca(OH)2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+H2O+NaOH,都产生白色沉淀,无法鉴别二者,d错误;
答案选b。
因此可以证明乙的观点是正确的。
②升高温度,盐溶液的pH增大,降低温度,盐溶液的pH又减小,恢复至原来的pH值,说明未反应产生碳酸钠,证明甲的观点是正确的。