题目内容
【题目】钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1mol/L的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
上述盐溶液中的阴离子,结合氢离子能力最强的是 ,根据表中数据,浓度均为0.01mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是 (填编号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(2)有①100mL0.1mol/L碳酸氢钠 ②100mL0.1mol/L碳酸钠两种溶液,溶液中水电离出的氢离子个数:
① ② (填“>”“=”“<”下同)。溶液中阴离子的物质的量浓度之和:① ②。
(3)碳酸氢钠是一种 (填“强”或“弱”)电解质;写出HCO3-水解的离子方程式: ,常温下,0.1mol/L碳酸氢钠溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3-、H2CO3、CO32-、OH-五种微粒的浓度由大到小的顺序为: 。
(4)实验室中常用氢氧化钠来进行洗气和提纯。
①当150mL1mol/L的氢氧化钠溶液吸收标况下2.24L二氧化碳时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为: 。
② 几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
当向含相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时, (填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)3]
Ksp[Mg(OH)2] (填“>”“=”或“<”),要使0.2mol/L硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为 。
( Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20mol2/L2)
【答案】(共14分)(1)CO32- (1分) C(1分) (2)<(1分) <(1分)
(3)强(1分) HCO3― + H2O
H2CO3 + OH―(1分)
c(Na+)>c(HCO3―)>c(OH―)>c(H2CO3)>c(CO32―)(2分)
(4)①c(Na+)>c(HCO3―)>c(CO32―)>c(OH―)>c(H+)(2分)② Cu2+ (1分)< (1分) 6(2分)
【解析】
试题分析:(1)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐容易,pH越大则盐的水解程度越大,所以最容易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子为CO32- ;浓度相同的酸稀释相同倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,四种酸的酸性大小顺序为醋酸最强,其次为碳酸,然后次氯酸,最弱的为HCN,所以溶液变化最大的为醋酸,选C。 (2)溶液的pH越大,说明溶液中氢氧根离子浓度越大,则水电离的氢离子浓度越大,体积相同时,氢离子个数越多,所以碳酸氢钠溶液中氢离子个数小于碳酸钠的氢离子个数;根据溶液中的电荷守恒,两种溶液中的离子种类相同,则碳酸氢钠溶液中阳离子浓度和小于碳酸钠中阳离子浓度和,所以碳酸氢钠溶液中阴离子浓度和小于碳酸钠中阴离子浓度和。(3)碳酸氢钠是盐,是一种强电解质;碳酸氢根离子水解生成碳酸分子和氢氧根离子,离子方程式为:HCO3― + H2O
H2CO3 + OH―。
在碳酸氢钠溶液中显碱性,说明碳酸氢根的水解大于电离,所以水解出来的碳酸分子浓度大于电离出的碳酸根离子浓度,因为溶液中的氢氧根离子来自于碳酸氢根水解和水电离,所以氢氧根离子浓度大于碳酸根子浓度,所以微粒浓度关系为c(Na+)>c(HCO3―)>c(OH―)>c(H2CO3)>c(CO32―)。(4)①0.15摩尔氢氧化钠和0.1摩尔二氧化碳反应生成等物质的量的碳酸氢钠和碳酸钠,由于碳酸根的第一步水解程度大于第二步水解程度,所以碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子浓度,溶液显碱性,离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO3―)>c(CO32―)>c(OH―)>c(H+)。②pH小的离子先沉淀,溶度积常数小的物质越先沉淀,所以铜离子先沉淀。Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Mg(OH)2];当铜离子完全沉淀时铜离子浓度为2×10-4mol/L,则氢氧根离子浓度为
,氢离子浓度=10-6mol/L,溶液pH= 6(2分)