题目内容
现有常温下0.1 mol·L-1纯碱溶液。
(1)你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)_____________________
___________________________________________________;
为证明你的上述观点,请设计一个简单的实验,简述实验过程:
________________________________________________________________________。
(2)同学甲认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO
不超过其总量的10%。请你设计实验证明该同学的观点是否正确:
________________________________________________________________________。
(3)同学乙就该溶液中粒子之间的关系写出了下列四个关系式,你认为其中正确的是( )
A.c(Na+)=2c(CO
)
B.c(CO
)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H2CO3)
C.c(CO
)+c(HCO
)=0.1 mol·L-1
D.c(OH-)=c(H+)+c(HCO
)+2c(H2CO3)
(4)水解反应是典型的可逆反应。水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表示式:__________________________________。
答案 (1)CO
+H2OHCO
+OH-
向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后,溶液显红色;然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量,若溶液红色逐渐变浅直至消失,则说明上述观点正确
(2)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol·L-1纯碱溶液的pH,若pH<12,则该同学的观点正确;若pH>12,则该同学的观点不正确 (3)BD
(4)Kh=![]()
解析 (1)纯碱是盐不是碱,其溶液呈碱性的原因只能是盐的水解。证明的出发点是:把产生水解的离子消耗掉,看在无水解离子的情况下溶液的酸碱性是否发生变化。(2)离子是微观的,发生水解的量是看不到的,但水解后的结果——溶液酸碱性和酸碱度是可以测量的,所以可用测溶液pH的方法来测定“水解度”。(3)A项中CO
部分水解,所以c(Na+)>2c(CO
),A错误;B项是离子浓度大小排序:c(CO
)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H2CO3),要从水解程度大小来考虑,正确。要说明的是:HCO
水解的程度大于其电离的程度。C项c(CO
)+c(HCO
)=0.1 mol·L-1右边是溶液浓度,因此考虑原子守恒,但由于疏漏碳酸,错误。D项c(OH-)=c(H+)+c(HCO
)+2c(H2CO3),一边是水解产物之一OH-,一边是水解的另一产物,所以考虑物料守恒,考虑它们之间量的比例关系,D正确。(4)CO
第一步水解的离子方程式CO
+H2O![]()
HCO
+OH-,先按照化学平衡常数的书写方式得:K=
,再根据平衡常数的书写规则:在稀溶液中水的浓度视为1,参考水的离子积的表达方式,得水解常数表达式:Kh=
。