Question

(10分)現有常溫下的0.1 mol/L純堿溶液。
(1)你認為該溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示)：_____________________。
為證明你的上述觀點，請設計一個簡單的實驗，簡述實驗過程：
____________________________________________________________________。
(2)同學甲認為該溶液中Na₂CO₃的水解是微弱的，發生水解的CO₃^2－不超過其總量的10%。請你設計實驗證明該同學的觀點是否正確_____________________________。
(3)同學乙就該溶液中粒子之間的關系寫出了下列四個關系式，你認為其中正確的是      ________。

A．c(Na＋)＝2c(CO32－)

B．c(CO32－)>c(OH－)>c(HCO3－)>c(H2CO3)

C．c(CO32－)＋c(HCO3－)＝0.1 mol/L

D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)

(4)水解反應是典型的可逆反應，水解反應的化學平衡常數稱為水解常數(用K_h表示)，請寫出Na₂CO₃第一步水解反應的水解常數的表示式：________________________。

Answer 1

(10分)(每空2分)　(1)CO₃^2－＋H₂OHCO₃^－＋OH^－　向純堿溶液中滴加數滴酚酞試液后，溶液顯紅色；然后逐滴加入氯化鈣溶液直至過量，若溶液紅色逐漸變淺直至消失，則說明上述觀點
(2)用pH試紙(或pH計)測常溫下0.1 mol/L純堿溶液的pH，若pH<12，則該同學的觀點正確；若pH>12，則該同學的觀點不正確
(3)BD　(4)

解析(1)呈堿性的原因是CO₃^2―水解：CO₃^2－＋H₂OHCO₃^－＋OH^－　向純堿溶液中滴加數滴酚酞試液后，溶液顯紅色；然后逐滴加入氯化鈣溶液直至過量，若溶液紅色逐漸變淺直至消失，則說明上述觀點
(2)要證明發生水解的CO₃^2－不超過其總量的10%，用pH試紙(或pH計)測常溫下0.1 mol/L純堿溶液的pH，若pH<12，則該同學的觀點正確；若pH>12，則該同學的觀點不正確。
(3) BD正確，A不正確：電荷守恒c(Na^＋ )＋c(H^＋ )= c(OH^― )＋2 c(CO₃^2―)＋c(HCO₃^―)
C不正確，物料守恒：c(Na^＋ )= c(CO₃^2―)＋c(HCO₃^―) ＋c(H₂CO₃)= 0.1 mol/L
將物料守恒物的式子代入電荷守恒可得c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HCO₃^－)＋2c(H₂CO₃)，D正確；
CO₃^2―分兩步水解，以第一步為主，c(OH^－)>c(HCO₃^－)>c(H₂CO₃),但水解的量很少，B正確。
(4) 由水解方程式：CO₃^2－＋H₂OHCO₃^－＋OH^－　可得：