题目内容

14.Na2CO3、NaHCO3及xNa2CO3•yH2O2 (过碳酸钠)在工农业生产上用途非常广泛.
(1)0.1mol•L-1Na2CO3溶液加水稀释时,溶液的pH减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)25℃时,H2CO3的电离常数Ka1=5×10-7,Ka2=5×10-11,NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,计算下列平衡常数.
①NaHCO3水解反应HCO3-+H2O?H2CO3+OH-的平衡常数为K=2×10-8(填数值).
②反应HCO3-+NH3•H2O?CO32-+NH4++H2O的平衡常数为K=0.09(填数值).
(3)一种测定xNa2CO3•yH2O2中y/x值的方法如下:

①滴定CO32-时,终点溶液颜色变化是由黄色变成橙色
②滴定H2O2时,MnO4-被还原为Mn2+,反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
③若消耗盐酸25.00mL,消耗KMnO4溶液19.00mL.计算$\frac{y}{x}$的值(列出计算过程).

分析 (1)加水稀释促进水解平衡正向进行,溶液中平衡状态下的微粒浓度减小;
(2)①NaHCO3水解反应HCO3-+H2O?H2CO3+OH-的平衡常数为K=$\frac{c(O{H}^{-})c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$=$\frac{c(O{H}^{-})c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$;
②反应HCO3-+NH3•H2O?CO32-+NH4++H2O的平衡常数为K=$\frac{c(C{O}_{{3}^{2-}})c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{c(C{O}_{{3}^{2-}})c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$×$\frac{c(O{H}^{-})}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$;
(3)①称取1,5000g过碳酸钠配制100ml溶液A,分别取A溶液10.00ml,一份加入甲基橙用0.1000mol/L盐酸滴定终点,溶液黄色变化为橙色;
②另一份加入100ml6%的硫酸,用0.0400mol/L高锰酸钾溶液滴定终点,发生氧化还原反应,酸溶液中高锰酸钾溶液氧化过氧化氢生成氧气;
③结合盐酸和碳酸根离子反应定量关系和高锰酸钾溶液和过氧化氢反应的离子方程式定量关系计算.

解答 解:(1)0.1mol•L-1Na2CO3溶液加水稀释时,促进碳酸钠水解,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,
故答案为:减小;
(2)①NaHCO3水解反应HCO3-+H2O?H2CO3+OH-的平衡常数为K=$\frac{c(O{H}^{-})c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$=$\frac{c(O{H}^{-})c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-7}}$=2×10-8,
故答案为:2×10-8;    
②反应HCO3-+NH3•H2O?CO32-+NH4++H2O的平衡常数为K=$\frac{c(C{O}_{{3}^{2-}})c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{c(C{O}_{{3}^{2-}})c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$×$\frac{c(O{H}^{-})}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$=$\frac{5×1{0}^{-11}×1.8×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}$=0.09,
故答案为:0.09;
(3)①称取1,5000g过碳酸钠配制100ml溶液A,分别取A溶液10.00ml,一份加入甲基橙用0.1000mol/L盐酸滴定终点,溶液黄色变化为橙色,
故答案为:由黄色变成橙色;
②另一份加入100ml6%的硫酸,用0.0400mol/L高锰酸钾溶液滴定终点,发生氧化还原反应,酸溶液中高锰酸钾溶液氧化过氧化氢生成氧气,反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,
故答案为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
③n(CO32-)=$\frac{1}{2}$n(HCl)=$\frac{1}{2}$×0.1000mol/L×25ml×10-3L/ml=1.25×10-3mol,
n(H2O2)=$\frac{5}{2}$n(KMnO4)=$\frac{5}{2}$×0.0400mol/L×19ml×10-3L/mol=1.9×10-3mol,
$\frac{y}{x}$=$\frac{n({H}_{2}{O}_{2})}{n(C{{O}_{3}}^{2-})}$=$\frac{1.9×1{0}^{-3}mol}{1.25×1{0}^{-3}mol}$=1.52
故答案为:1.52.

点评 本题考查了弱电解质电离平衡的分析、平衡常数的计算应用、滴定实验过程分析和定量计算,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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