Question

10℃時加熱NaHCO₃飽和溶液，測得該溶液的pH發(fā)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

甲同學認為，該溶液的pH值升高的原因是HCO

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的水解程度增大，故堿性增強，該反應的離子方程式為

 

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．
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

 

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

 

（填“甲”或“乙”）判斷正確．
（3）常溫下，在測得pH都等于9的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液中，由水電離的OH^-濃度分別為amol/L和bmol/L，則a與b的具體關系是

 

（4）25℃時，濃度均為0.3mol/L的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中，下列判斷不正確的是

 

A．均存在電離平衡和水解平衡
B．存在的粒子種類相同
C．c（OH^-）前者小于后者
D．分別加入NaOH固體，恢復到原溫度，c（CO

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）均增大．

Answer 1

考點：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質,鹽類水解的應用,探究影響鹽類水解平衡的因素

專題：實驗設計題

分析：碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，能水解導致溶液呈堿性，加熱促進水解；碳酸鈉是強堿弱酸鹽能水解，且碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的水解程度．
（1）碳酸氫鈉和氯化鋇不反應，但碳酸鈉和氯化鋇能反應生成白色沉淀碳酸鋇；
（2）若加熱后碳酸氫鈉不分解，溶液仍然是碳酸氫鈉溶液，溫度不變溶液的pH值也不變；
（3）NaOH抑制水的電離，Na₂CO₃促進水的電離，可根據(jù)pH計算水的電離，以此可確定a與b的關系；
（4）A．任何溶液中均存在水的電離平衡，在水溶液中碳酸氫根離子存在電離平衡和水解平衡；
B．根據(jù)溶液中存在的微粒來回答；
C．碳酸根的水解程度大于碳酸氫根，水解規(guī)律：誰強顯誰性；
D．碳酸氫根離子和氫氧根離子在溶液中不共存．

解答： 解：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^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；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：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；大于；
（1）碳酸氫鈉和B．氯化鋇不反應，但碳酸鈉和氯化鋇能反應生成白色沉淀碳酸鋇：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，向碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鋇或氫氧化鈣都生成白色沉淀，向碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉都不產生明顯現(xiàn)象，
故答案為：乙；B；
（2）若加熱后碳酸氫鈉不分解，溶液仍然是碳酸氫鈉溶液，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：等于；甲；
（3）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=10^-4b，
故答案為：a=10^-4b；
（4）A．Na₂CO₃溶液中存在水的電離平衡和碳酸根的水解平衡，NaHCO₃在水溶液中存在碳酸氫根的電離平衡和水解平衡以及水的電離平衡，故A正確；
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正確；
C．碳酸根的水解程度大于碳酸氫根，二者水解均顯堿性，跟據(jù)水解規(guī)律：誰強顯誰性，所以碳酸鈉中的氫氧根濃度大于碳酸氫鈉溶液中的氫氧根濃度，故C錯誤；
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（CO₃^2-）均增大，故D正確；
故選C．

點評：本題考查較為綜合，涉及鹽類的水解和實驗方案的評價，側重于學生的實驗能力和評價能力的考查，注意把握鹽類水解的原理和規(guī)律，把握物質的性質，題目難度中等．