Question

18．（1）已知NaHCO₃水溶液呈堿性．
①用離子方程式表示NaHCO₃水溶液呈堿性的原因HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-
②在NaHCO₃水溶液中各離子濃度的大小關(guān)系是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）
（2）在25℃下，將a mol•L^-1的醋酸溶液與0.01mol•L^-1的氫氧化鈉溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）則溶液顯中性（填“酸”“堿”或“中”）
用含a的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

Answer 1

分析 （1）①碳酸氫鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；
②鈉離子不水解，碳酸氫根離子水解，碳酸氫鈉溶液呈堿性，溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，但水解是微弱的，根據(jù)離子的來源確定氫離子濃度和碳酸根離子濃度的相對(duì)大小；
（2）根據(jù)電荷守恒分析；呈中性則c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，以此計(jì)算．

解答 解：（1）①碳酸氫鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，離子反應(yīng)方程式為：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案為：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
②鈉離子不水解，碳酸氫根離子水解，所以c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），碳酸氫鈉水解而使溶液呈堿性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），但水解是微弱的，溶液中陰離子主要以碳酸氫根離子存在，所以c（HCO₃^-）＞c（OH^-），溶液中碳酸氫根離子電離出氫離子和碳酸根離子、水電離出氫離子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故溶液中各種離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）．
（2）由電荷守恒可知，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），已知溶液中c（CH₃COO^-）═c（Na⁺），則c（H⁺）=c（OH^-），即溶液顯中性；呈中性則c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.005mol/L，所以用含a的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=$\frac{1{0}^{-7}×0.005}{\frac{a}{2}-0.005}$=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$，
故答案為：中；$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽的水解、酸堿混合的計(jì)算和定性分析，側(cè)重學(xué)生分析能力及計(jì)算能力的考查，涉及鹽類水解、酸堿混合、pH與濃度的關(guān)系等，注意電荷守恒和物料守恒的應(yīng)用，題目難度中等．