题目内容
【题目】加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH随温度发生如下变化
温度(℃) | 10 | 20 | 30 | 加热煮沸后冷却到50℃ |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.8 |
甲同学认为该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,碱性增强。
乙同学认为,该溶液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“大于”或“小于”)NaHCO3。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。
(1)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150℃,丙断言_________(填“甲”或“乙”)判断是错误的。
(2)关于NaHCO3饱和水溶液的表述正确的是_________
A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
C.HCO3-的电离程度大于HCO3-的水解程度
(3)某同学用标准盐酸,测定某天然苏打水的NaHCO3的浓度,则测定中应选择的指示剂为 ,若量取20.00mL天然苏打水,则应在 (填仪器名称)中量取
(4)已知0.05mol/LBa(OH)2溶液的pH为11,且该温度下,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11,则0.1mol/LNa2CO3溶液的pH近似为 (用对数表示)
(5)室温下,向含有Fe3+的CuSO4溶液中加入Cu(OH)2可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,从而除去Fe3+,该反应的离子方程式可表示为 ,该反应的平衡常数为 。(已知常温下的溶度积常数:Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
【答案】
大于;(1)乙;(2)a;(3)甲基橙;碱式;(4)11-lg2.5;
(5)2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3+3Cu2+;K=5×1015
【解析】
试题分析:碳酸钠是强碱弱酸盐能水解,碳酸是二元弱酸,第一步电离程度远远大于第二步电离,所以碳酸根离子的第一步水解程度远远大于第二步水解程度,导致碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度,故答案为:大于;
(1)碳酸氢钠的分解温度是150℃,常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150℃,所以碳酸氢钠不分解,溶液仍然是碳酸氢钠溶液,由此判断乙是错误的,故答案为:乙;
(2)A.根据物料守恒,有c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),正确;B.根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),错误;c.NaHCO3饱和水溶显碱性,说明HCO3-的电离程度小于HCO3-的水解程度,错误;故选a;
(3)碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液均显碱性,若选择酚酞作指示剂,在弱碱性溶液显滴定结束,则使得滴定不充分,因此需要在酸性条件下滴定结束,故选甲基橙作指示剂,碳酸钠溶液显碱性,量取20.00mL天然苏打水应该选用碱式滴定管,故答案为:甲基橙;碱式;
(4)0.05mol/LBa(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L,溶液的pH为11,说明c(H+)=1×10-11 mol/L,因此Kw=1×10-12。0.1mol/LNa2CO3溶液中存在CO32- + H2O
HCO3- + OH-,HCO3- + H2O
H2CO3 + OH-,以第一步水解为主,Kh1=
=
=
=
=0.025, 0.025=
,解得c(OH-)≈0.04 mol/L,c(H+)=2.5×10-11 mol/L,pH=11- lg2.5,故答案为:11- lg2.5;
(5)硫酸铜溶液中存在的Fe3+离子的水解平衡,溶液显酸性,加入Cu(OH)2,溶液中的氢离子浓度减小,水解平衡正向移动,生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3+3Cu2+,反应的平衡常数K=
=
=
=
=5×1015,故答案为:2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3+3Cu2+;5×1015。