Question

纯碱是一种重要的化工产品，在生产生活中有广泛的应用．请回答下列问题：
①纯碱溶液呈碱性的原因是（用离子方程式表示）

 

．若将纯碱溶液蒸干，则残留固体的化学式为

 

．
②为探究纯碱溶液呈碱性是由CO₃^2-引起的，请你设计一个简单的实验方案：

 

．
③Na₂CO₃溶液中存在的关系正确的是

 

．
A．2c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
B．c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）
C．c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
D．c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）

Answer 1

考点：盐类水解的应用,离子浓度大小的比较

专题：盐类的水解专题

分析：①纯碱溶液中碳酸根离子水解显碱性，若将纯碱溶液蒸干蒸发的是水，得到溶质为碳酸钠；
②设计实验使溶液中的CO₃^2-由有到无，再根据酚酞的颜色变化起作用的是否是碳酸根离子．
③A、依据溶液中物料守恒分析，n（Na）=n（C）；
B、溶液中存在质子守恒，c（H⁺）水=c（OH^-）水；
C、碳酸钠溶液中碳酸根离子水解呈碱性；
D、碳酸钠溶液中碳酸根离子分步水解呈碱性．

解答： 解：①纯碱是强碱弱酸盐，碳酸根离子能发生水解使溶液中的氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，导致溶液呈碱性，离子方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；若将纯碱溶液蒸干蒸发的是水，水解平衡逆向进行得到溶质为碳酸钠；
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；Na₂CO₃；
②为证明纯碱溶液呈碱性是由CO₃^2-引起的，就设计一个使溶液中的碳酸根离子由有到无的实验，根据溶液中酚酞颜色的变化判断．
故答案为：向纯碱溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色褪去．说明纯碱溶液呈碱性是由CO₃^2-引起的；
③A、依据溶液中物料守恒分析，n（Na）=n（C），c（Na⁺）=2c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+2c（H₂CO₃），故A错误；
B、溶液中存在质子守恒，c（H⁺）水=c（OH^-）水，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故B正确；
C、碳酸钠溶液中碳酸根离子水解呈碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故C错误；
D、碳酸钠溶液中碳酸根离子分步水解呈碱性，离子浓度大小为；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故D正确；
故答案为：BD．

点评：本题考查了盐类水解的应用及PH试纸的使用等知识点，要注意：盐类水解是微弱的，含弱根离子的盐（弱酸弱碱盐除外）在水溶液中以电离为主，多元弱酸根离子分步水解，以第一步为主，溶液中离子浓度大小比较分析判断，题目难度中等．