(12分)Na2CO3俗稱純堿、蘇打,NaHCO3俗稱小蘇打,兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學(xué)知識幫他們完成有關(guān)的設(shè)計和實驗。

(1)甲同學(xué)測定兩者的酸堿性:各取一定量的固體溶于水,配成相同濃度的溶液,測定其pH值,測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有:pH試紙、表面皿、         和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。

Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是(    )

   A.溶液中水電離出的OH-個數(shù):②>①     B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)         D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同學(xué)取一定量的碳酸鈉溶液于試管中,滴加2~3滴酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,預(yù)計可觀察到                             ,請你結(jié)合必要的離子方程式,應(yīng)用平衡的觀點解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生:                                      。

(3)常溫下,現(xiàn)有pH均為11的標(biāo)簽?zāi):腘aOH和Na2CO3溶液,則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的      倍。丙同學(xué)設(shè)計如下實驗予以區(qū)別:各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L,分別測定其pH。請問丙同學(xué)是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液?             ;丁同學(xué)各取1mL兩種溶液,分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進行鑒別,則溶液滴加后同時產(chǎn)生沉淀和氣體的反應(yīng)離子方程式為                                        。

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考慮其它因素影響,現(xiàn)將0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等體積混合,則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L1。

 

(1)Ⅰ.玻璃棒(1分) Ⅱ.C(1分)

 (2)紅色褪去,產(chǎn)生白色沉淀 (2分) ;由于Ba2+ +CO32-=BaCO3↓,使得溶液中CO32-濃度減少,水解平衡CO32-+ H2O=HCO3-+OH-向左移動,OH-濃度減少,紅色褪去。(2分)  (1個離子方程式1分,文字說明1分)

   (3)10-8(1分)   pH值較大的是Na2CO3(1分)(其它合理答案也給分)

3CO32-+2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓(2分)

(4)4.96×10-8    (2分)

解析:(1)測定pH時必須用玻璃棒蘸取待測液滴在試紙上;因為在相同濃度的條件下,碳酸鈉的電離程度大于碳酸氫鈉的電離程度,即碳酸鈉對水電離的促進程度大,A正確。根據(jù)水解方程式CO32+H2O HCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH,可知每消耗1mol CO32水解后就生成2mol陰離子,而HCO3的水解則是消耗1mol,就產(chǎn)生1mol,陰離子的個數(shù)是不變的,所以溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①,B正確。碳酸氫鈉顯堿性,說明其水解程度大于其電離程度,所以c(CO32-)<c(H­2CO3),C不正確。CO32的水解主要以第一步水解為主,所以溶液中c(HCO3-)>c(H­2CO3),D正確。

(2)碳酸鈉水解顯堿性方程式為CO32+H2O HCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH。滴加BaCl2溶液,Ba2會結(jié)合CO32生成BaCO3沉淀,使水解平衡向逆反應(yīng)方向移動,堿性降低,紅色會褪去。

(3)強堿氫氧化鈉是抑制水的電離,pH為11,說明溶液中由水電離出的氫離子和OH濃度均是1011。而碳酸鈉水解顯堿性,是促進水的電離,所以溶液中由水電離出的OH濃度為103,所以是前者的108倍。強堿溶液中不存在其電離平衡,當(dāng)稀釋100倍是氫氧化鈉的pH將減小3個單位,即由11到8。而碳酸鈉中存在水解平衡,稀釋會促進水解,但堿性會降低,但會高于氫氧化鈉的pH。由于鋁離子和CO32的水解相互促進,所以會產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀,同時生成CO2氣體。

(4)等體積混合后,CO32和Ca2的濃度分別為0.200 mol·L1和0.100 mol·L1,此時二者之積是0.02>4.96×10-9,即會產(chǎn)生碳酸鈣沉淀。因為碳酸鈉過量,剩余碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度是0.100

 

mol·L1,根據(jù)溶度積常數(shù)的表達式可知混合后溶液中Ca2+濃度為                      mol·L1。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?上海)工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O
根據(jù)題意完成下列填空:
(1)在上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中,屬于非極性分子的電子式
,屬于弱酸的電離方程式
HF?H++F-
HF?H++F-

(2)反應(yīng)物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰,下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強弱的是
ac
ac
(選填編號).
a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性         b.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性
c.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易       d.單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢
(3)反應(yīng)物中某些元素處于同一周期.它們最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O
Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O

(4)Na2CO3俗稱純堿,屬于
離子
離子
晶體.工業(yè)上制取純堿的原料是
氯化鈉、二氧化碳、氨氣
氯化鈉、二氧化碳、氨氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Na2CO3俗稱純堿,其水解示意圖如下:

請指出Na2CO3水溶液的酸堿性,并回答Na2CO3水溶液中可能存在的離子.
堿性;Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+
堿性;Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

CO2、SO2、NOx是重要的非金屬氧化物,與我們的生存環(huán)境息息相關(guān).
(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的環(huán)境污染性氣體,研究發(fā)現(xiàn),空氣中少量的 NO2能參與硫酸型酸雨的形成,反應(yīng)過程如下:
①SO2+NO2=SO3+NO   ②SO3+H2O=H2SO4   ③2NO+O2=2NO2
則NO2在上述過程中的作用與H2SO4在下述變化中的作用相似的是
BD
BD

?A.潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶     B.硫化氫通入濃H2SO4
?C.亞硫酸鈉固體中加入H2SO4              D.制備乙酸乙酯時加入濃H2SO4
(2)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
?①Na2CO3俗稱純堿,因CO32-水解而使其水溶液呈堿性,試寫出CO32-水解的離子方程式(忽略第二步水解)
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
,其水解反應(yīng)的平衡常數(shù)(即水解常數(shù))的表達式為Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)

?②已知25℃時,Kh=2×10-4mol/L,則當(dāng)溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1時,試求溶液的pH=
10
10

?③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=
C(HCO3- )+2C(H2CO3
C(HCO3- )+2C(H2CO3
[用含c(HCO-3)、c(H2CO3)的關(guān)系式表示].
(3)汽車尾氣的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
若在一定溫度下,將2molNO、lmolCO充入固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示.則從開始到達到平衡狀態(tài)的過程中,平均反應(yīng)速率v(CO2)=
0.027mol/L.min
0.027mol/L.min
(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).該溫度下,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為:K=
5
144
L/mol
5
144
L/mol
(用分?jǐn)?shù)表示).20min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化,則改變的條件可能是
B
B
(填字母).
①加入催化劑  ②降低溫度   ③縮小容器體積   ④增加CO2的物質(zhì)的量
A.只有①B.只有②C.只有③D.只有④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)來源于生活,并應(yīng)用于生活,下列有關(guān)說法不正確的是(  )
A、HF常用于雕刻玻璃,但其屬于弱酸B、石英、瑪瑙、水晶通常作為裝飾品使用,其主要成分均為二氧化硅C、Na2CO3俗稱純堿,其可與鹽酸反應(yīng),故可用于治療人體內(nèi)胃酸過多D、甲醛能使蛋白質(zhì)變性,所以可用甲醛水溶液浸泡動物標(biāo)本,以達到防腐的作用

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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆浙江省開化縣華埠中學(xué)高三化學(xué)沖刺綜合測試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式如下:
2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。根據(jù)題意完成下列填空:
⑴在上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中,CO2的電子式                  ,屬于弱酸的電離方程式                                        。若0.1mol?L1的該弱酸溶液的pH為a,則該弱酸的電離度為                   (用a表示)
⑵反應(yīng)物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰,下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強弱的是      (選填編號)。
a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性         b.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性
c.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易       d.單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢
⑶反應(yīng)物中某些元素處于同一周期。它們最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                          。
⑷Na2CO3俗稱純堿,屬于       晶體。工業(yè)上制取純堿的原料是                   。
⑸F2能溶于NaOH溶液中生成OF2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平
                                                                         

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