Question

【題目】10℃時加熱NaHCO3飽和溶液，測得該溶液的pH發生如下變化

溫度(℃)	10	20	30	加熱煮沸后冷卻到50℃
pH	8.3	8.4	8.5	8.8

(1)甲同學認為，該溶液的pH值升高的原因是HCO3－的水解程度增大，故堿性增強，該反應的離子方程式為_________。

(2)乙同學認為，溶液pH升高的原因是NaHCO3受熱分解，生成了Na2CO3，并推斷Na2CO3的水解程度_________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。

(3)丙同學認為甲、乙的判斷都不充分。丙認為：

①只要在加熱煮沸的溶液中加入足量的試劑X，若產生沉淀，則_________(填“甲”或“乙”)判斷正確。試劑X是_____________(填序號)。

a.Ba(OH)2溶液 b.BaCl2溶液 c.NaOH溶液 d.澄清石灰水

②將加熱后的溶液冷卻到10℃，若溶液的pH____________(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3，則甲判斷正確。

(4)常溫下，在測得pH都等于9的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，由水電離出的OH－濃度分別為a mol/L和b mol/L。則a：b＝________。

(5)25℃時，濃度均為0.1 mol/L的Na2CO3和NaHCO3溶液。

①下列判斷不正確的是________(填序號)。

a.兩種溶液等體積混合后：3c(Na＋)＝2[c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)]

b.兩種溶液中存在的粒子種類不相同

c.兩種溶液中c(H＋)·c(OH－)＝10－14

d.兩種溶液中分別加入少量NaOH固體，恢復到原溫度，c(CO32－)均增大

②等體積混合后溶液中離子濃度由大到小的順序是：__________；

③常溫下，等體積混合后的溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質的主要成分有：_______。

Answer 1

【答案】HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ 大于 乙 b 等于 10－4：1 ab c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H＋) NaCl、NaHCO3、CO2（H2CO3）

【解析】

碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，能水解導致溶液呈堿性；碳酸是二元弱酸，第一步電離程度遠遠大于第二步電離，所以碳酸根離子的第一步水解程度遠遠大于第二步水解程度；NaHCO3和BaCl2不反應，但Na2CO3和BaCl2能反應生成白色沉淀BaCO3：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，向Na2CO3或NaHCO3溶液中加入Ba(OH)2或氫氧化鈣都生成白色沉淀BaCO3，向Na2CO3（不反應）溶液或NaHCO3（要反應）溶液中加入NaOH都不產生明顯現象；在測得PH都等于9的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，NaOH溶液由水電離的OH-濃度為a=10-9mol/L，Na2CO3溶液由水電離的OH-濃度為b=10-5mol/L；25℃時，濃度均為0.1 mol/L的Na2CO3和NaHCO3溶液兩種溶液等體積混合后，存在物料守恒： 2c(Na＋)＝3 [c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)]；NaHCO3和Na2CO3溶液中存在的微粒均為：碳酸根、碳酸氫根、氫氧根、氫離子、碳酸分子、水分子，存在的粒子種類相同；溫度不變，水的離子積常數不變；分別加入NaOH固體，恢復到原溫度，碳酸氫根和氫氧根在溶液反應會生成碳酸根和水，氫氧根對它們的水解均起到抑制作用，所以c（CO32-）均增大；等體積混合后溶液顯堿性，CO32－與HCO3－水解程度大于電離程度，CO32－水解會產生HCO3－；常溫下，等體積混合后的溶液中滴加稀鹽酸，NaCl顯中性，H2CO3顯酸性，NaHCO3顯堿性。

(1)碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，能水解導致溶液呈堿性，水解方程式為HCO3-+H2OH2CO3+OH-；

故答案為：HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－；

(2) 碳酸鈉是強堿弱酸鹽能水解，碳酸是二元弱酸，第一步電離程度遠遠大于第二步電離，所以碳酸根離子的第一步水解程度遠遠大于第二步水解程度，導致碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的水解程度；

故答案為：大于；

(3) ①NaHCO3和BaCl2不反應，但Na2CO3和BaCl2能反應生成白色沉淀BaCO3：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，向Na2CO3或NaHCO3溶液中加入Ba(OH)2或氫氧化鈣都生成白色沉淀BaCO3，向Na2CO3（不反應）溶液或NaHCO3（要反應）溶液中加入NaOH都不產生明顯現象，②若加熱后NaHCO3不分解，溶液仍然是NaHCO3溶液，溫度不變溶液的PH值也不變，由此證明甲是正確的；

故答案為：乙；b；等于；

(4) 在測得PH都等于9的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，NaOH溶液由水電離的OH-濃度為a=10-9mol/L，Na2CO3溶液由水電離的OH-濃度為b=10-5mol/L，則a：b＝10－4：1；

故答案為：10－4：1；

(5) ①a.25℃時，濃度均為0.1 mol/L的Na2CO3和NaHCO3溶液兩種溶液等體積混合后，存在物料守恒： 2c(Na＋)＝3 [c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)]，故a錯誤；

b.NaHCO3和Na2CO3溶液中存在的微粒均為：碳酸根、碳酸氫根、氫氧根、氫離子、碳酸分子、水分子，存在的粒子種類相同，故b錯誤；

c．溫度不變，水的離子積常數不變，故c正確；

d．分別加入NaOH固體，恢復到原溫度，碳酸氫根和氫氧根在溶液反應會生成碳酸根和水，氫氧根對它們的水解均起到抑制作用，所以c（CO32-）均增大，故d正確；

故答案選ab；

②等體積混合后溶液顯堿性，CO32－與HCO3－水解程度大于電離程度，CO32－水解會產生HCO3－，所以c(HCO3－)＞c(CO32－)，故有c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H＋)；

③常溫下，等體積混合后的溶液中滴加稀鹽酸，在此過程中，HCO3－與H＋生成水和CO2，CO32－與H＋生成HCO3－、H2CO3，陰離子與Na＋生成NaCl、NaHCO3，NaCl顯中性，H2CO3顯酸性，NaHCO3顯堿性，故至中性時，溶質的主要成分有：NaCl、NaHCO3、CO2（H2CO3）；

故答案為：ab；c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(H＋)；NaCl、NaHCO3、CO2（H2CO3）。