Question

【題目】已知幾種酸的電離常數如下：K(CH3COOH)＝1.8×10－5； K1(H2CO3)＝4.4×10－7；K2(H2CO3)＝4.7×10－11；K(HClO)＝4.0×10－8。

I.（1）常溫下，0.1mol·L－1的下列三種溶液：①CH3COONa溶液 ②Na2CO3溶液 ③NaClO溶液， 其pH由大到小的順序是________________（填序號）；

（2）往NaClO溶液中通入少量CO2的離子反應方程式為___________________________________；

II. 常溫下，在25.00 mL 0.1000 mol·L－1Na2CO3溶液中滴加0.1000 mol·L－1鹽酸，溶液的pH變化曲線如圖所示。

（3）a點溶液中c(CO32－) :c(HCO3－) =______________。

（4）b點溶液中溶質為______________。b點溶液呈堿性的原因為_______________________。

（5）b→c過程中的離子反應方程式為___________________________________________。

III. 現有某碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，為測定其中各成分的濃度，某實驗小組設計了如下方案，步驟如下(結合上圖回答下列問題)：

①量取20.00mL樣品溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞；

②用c mol·L－1的標準鹽酸溶液滴定至終點；

③重復兩次實驗，消耗鹽酸的體積平均值為V1 mL；

④另取20.00mL樣品溶液于錐形瓶中，加入幾滴甲基橙；

⑤用c mol·L－1的標準鹽酸溶液滴定至終點；

⑥重復兩次實驗，消耗鹽酸的體積平均值為V2 mL；

（6）步驟①中量取樣品溶液所用儀器為___________________。

（7）步驟②終點現象為________________________________________________________________。

（8）樣品溶液中碳酸鈉和氫氧化鈉物質的量濃度之比為___________。（用含c、V1、V2的式子表示），若步驟⑥中滴定結束時仰視讀數，所得c(Na2CO3)_____（選填“偏大”、“偏小”、“不影響”）。

Answer 1

【答案】 ②③① CO2 + ClO- + H2O = HClO + HCO3- 0.47 NaHCO3 NaCl HCO3-水解程度大于其電離程度 H++ HCO3- = H2O + CO2↑ 堿式滴定管 滴入最后一滴鹽酸，溶液由紅色變為無色 （V2-V1）/（2V1-V2） 偏大

【解析】I.(1)根據幾種酸的電離常數如下：K(CH3COOH)＝1.8×10－5； K1(H2CO3)＝4.4×10－7；K2(H2CO3)＝4.7×10－11；K(HClO)＝4.0×10－8可知，酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO3-。酸性越強，水解程度越小，溶液的堿性越弱，常溫下，0.1mol·L－1的①CH3COONa溶液 ②Na2CO3溶液 ③NaClO溶液，pH由大到小的順序是②③①，故答案為：②③①；

(2)往NaClO溶液中通入少量CO2反應生成碳酸氫鈉和次氯酸，反應的離子反應方程式為CO2 + ClO- + H2O = HClO + HCO3-，故答案為：CO2 + ClO- + H2O = HClO + HCO3-；

II.(3)a點溶液為碳酸鈉、碳酸氫鈉和氯化鈉的混合物，K2(H2CO3) ＝4.7×10－11== ，解得=0.47，故答案為：0.47；

(4)b點恰好反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉。碳酸氫鈉水解程度大于電離程度，溶液顯堿性，故答案為：NaHCO3 NaCl；HCO3-水解程度大于其電離程度；

(5)b點恰好反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，b→c過程中繼續加入鹽酸，碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳和水，反應的離子反應方程式為H++ HCO3- = H2O + CO2↑，故答案為：H++ HCO3- = H2O + CO2↑；

III.(6)碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液顯堿性，步驟①中量取樣品溶液所用儀器為堿式滴定管，故答案為：堿式滴定管；

(7)用鹽酸滴定碳酸鈉和氫氧化鈉溶液，選用酚酞作指示劑，滴定終點現象為滴入最后一滴鹽酸，溶液由紅色變為無色，故答案為：滴入最后一滴鹽酸，溶液由紅色變為無色；

(8)用酚酞作指示劑是滴定的物質為氫氧化鈉，同時碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉，再用甲基橙作指示劑滴定碳酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉轉化為二氧化碳，設樣品溶液中碳酸鈉和氫氧化鈉物質的量分別為x、y，則x+y= c mol·L－1×V1 ×10-3L，2x+y= c mol·L－1×V2 ×10-3L，解得x= (c V2 ×10-3- c V1 ×10-3)mol，y=(2c V1 ×10-3- c V2 ×10-3)mol，碳酸鈉和氫氧化鈉物質的量濃度之比=物質的量之比=，若步驟⑥中滴定結束時仰視讀數，導致消耗的鹽酸體積偏大，即V2偏大，則x=(c V2 ×10-3- c V1 ×10-3)mol偏大，所得c(Na2CO3)偏大，故答案為： ；偏大。