Question

某學(xué)生在0.1mol/LNaHCO₃溶液中滴加酚酞溶液1滴，整個(gè)溶液幾乎沒(méi)有什么變化，但溶液加熱后，顯明顯淡紅色，加熱較長(zhǎng)時(shí)間后冷卻，紅色不褪去。
該學(xué)生為了了解該過(guò)程的原因，進(jìn)行了下列探究過(guò)程：
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)1: 加熱0.1mol/LNaHCO₃溶液，測(cè)得溶液pH變化如下表

溫度（℃）	10	20	30	50	70	80	100
pH	8.3	8.4	8.5	8.9	9.4	9.6	10.1

 
實(shí)驗(yàn)2：10℃時(shí)，在燒杯中加入0.1mol/LNaHCO₃溶液200mL，測(cè)得該溶液pH=8.3，加熱到100℃，測(cè)得pH=10.2，恢復(fù)到10℃，pH=9.8。
實(shí)驗(yàn)3：加熱0.1mol/LNaHCO₃溶液，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁。
實(shí)驗(yàn)4：
①配制0.1mol/LNaHCO₃溶液和0.1mol/LNa₂CO₃溶液各200mL，10℃時(shí)，分別測(cè)得NaHCO₃溶液pH=8.3，Na₂CO₃溶液pH=11.5。
②加熱蒸發(fā)0.1mol/L NaHCO₃溶液200mL，至溶液體積100mL，停止加熱，加水至200mL，冷卻至原溫度，測(cè)得溶液pH=9.8。
③將0.1mol/L NaHCO₃溶液200mL敞口放置三天，再加水至200mL，測(cè)得溶液pH=10.1。
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：
（1）用離子方程式表示0.1mol/LNaHCO₃溶液中存在的平衡（除水電離平衡外）___________
________________、_______________________________。這兩個(gè)平衡以_______________
為主，理由是_______________________________.
（1）實(shí)驗(yàn)3得到的結(jié)論是__________________________________________________。
（1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)2、3分析，加熱0.1mol/LNaHCO₃溶液，pH增大的原因可能是_____________
__________、______________________、________________________________。
（1）實(shí)驗(yàn)4①得到的結(jié)論是_______________________________________________。
（1）實(shí)驗(yàn)4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。
實(shí)驗(yàn)4③可以得到的結(jié)論是_______________________________________。
（1）要確定NaHCO₃溶液加熱后pH增大的主要原因還需要解決的問(wèn)題是________________。

Answer 1

（本題共12分，每空1分）
（1）、水解平衡，溶液顯堿性
（2）加熱0.1mol/LNaHCO₃溶液，NaHCO₃發(fā)生分解反應(yīng)或促進(jìn)水解平衡，產(chǎn)生二氧化碳。
（3）水分蒸發(fā)，NaHCO₃發(fā)生分解反應(yīng)，NaHCO₃水解平衡被促進(jìn)
（4）相同溫度下，Na₂CO₃的水解能力和溶液堿性大于NaHCO₃
（5）排除因水分蒸發(fā)導(dǎo)致pH增大的因素。NaHCO₃常溫下即可發(fā)生分解反應(yīng)或碳酸氫鈉水解平衡和二氧化碳溶解平衡移動(dòng)。
（6）是NaHCO₃發(fā)生分解生成碳酸鈉？還是水解平衡向右移動(dòng)？還是兩者皆有。（相關(guān)合理答案均可得分）

解析試題分析：（1）NaHCO₃為弱酸酸式鹽，可發(fā)生電離，也發(fā)生水解反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)1表中數(shù)據(jù)可知NaHCO₃溶液呈堿性，所以以水解為主。
（2）加熱0.1mol/LNaHCO₃溶液，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，說(shuō)明生成的氣體為CO₂。
（3）實(shí)驗(yàn)2溫度升高，溶液的pH增大，說(shuō)明加熱促進(jìn)了NaHCO₃的水解，實(shí)驗(yàn)三生成了CO₂，可能為NaHCO₃發(fā)生了分解反應(yīng)。
（4）Na₂CO₃溶液的pH大，說(shuō)明Na₂CO₃溶液的堿性強(qiáng)，水解程度大。
（5）加水至200mL，與原溶液體積相同，排除因水分蒸發(fā)而導(dǎo)致pH增大；常溫下溶液的pH增大，可能是NaHCO₃在常溫下分解，也可能是NaHCO₃的水解程度增大，或CO₂的溶解平衡移動(dòng)造成的后果。
（6）NaHCO₃溶液加熱后pH增大，可能為NaHCO₃發(fā)生分解生成碳酸鈉，也可能是NaHCO₃水解平衡向右移動(dòng)，或者兩種都有，需要進(jìn)一步研究。
考點(diǎn)：本題考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析。