Question

14．Na₂CO₃、NaHCO₃及xNa₂CO₃•yH₂O₂ （過碳酸鈉）在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上用途非常廣泛．
（1）0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液加水稀釋時，溶液的pH減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）25℃時，H₂CO₃的電離常數(shù)Ka₁=5×10^-7，Ka₂=5×10^-11，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=1.8×10^-5，計算下列平衡常數(shù)．
①NaHCO₃水解反應HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=2×10^-8（填數(shù)值）．
②反應HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=0.09（填數(shù)值）．
（3）一種測定xNa₂CO₃•yH₂O₂中y/x值的方法如下：

①滴定CO₃^2-時，終點溶液顏色變化是由黃色變成橙色
②滴定H₂O₂時，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，反應的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
③若消耗鹽酸25.00mL，消耗KMnO₄溶液19.00mL．計算$\frac{y}{x}$的值（列出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）加水稀釋促進水解平衡正向進行，溶液中平衡狀態(tài)下的微粒濃度減��；
（2）①NaHCO₃水解反應HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$；
②反應HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$×$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$；
（3）①稱取1，5000g過碳酸鈉配制100ml溶液A，分別取A溶液10.00ml，一份加入甲基橙用0.1000mol/L鹽酸滴定終點，溶液黃色變化為橙色；
②另一份加入100ml6%的硫酸，用0.0400mol/L高錳酸鉀溶液滴定終點，發(fā)生氧化還原反應，酸溶液中高錳酸鉀溶液氧化過氧化氫生成氧氣；
③結合鹽酸和碳酸根離子反應定量關系和高錳酸鉀溶液和過氧化氫反應的離子方程式定量關系計算．

解答 解：（1）0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液加水稀釋時，促進碳酸鈉水解，溶液中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，
故答案為：減��；
（2）①NaHCO₃水解反應HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-7}}$=2×10^-8，
故答案為：2×10^-8；    
②反應HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$×$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$=$\frac{5×1{0}^{-11}×1.8×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}$=0.09，
故答案為：0.09；
（3）①稱取1，5000g過碳酸鈉配制100ml溶液A，分別取A溶液10.00ml，一份加入甲基橙用0.1000mol/L鹽酸滴定終點，溶液黃色變化為橙色，
故答案為：由黃色變成橙色；
②另一份加入100ml6%的硫酸，用0.0400mol/L高錳酸鉀溶液滴定終點，發(fā)生氧化還原反應，酸溶液中高錳酸鉀溶液氧化過氧化氫生成氧氣，反應的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
③n（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.1000mol/L×25ml×10^-3L/ml=1.25×10^-3mol，
n（H₂O₂）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.0400mol/L×19ml×10^-3L/mol=1.9×10^-3mol，
$\frac{y}{x}$=$\frac{n（{H}_{2}{O}_{2}）}{n（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{1.9×1{0}^{-3}mol}{1.25×1{0}^{-3}mol}$=1.52
故答案為：1.52．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)電離平衡的分析、平衡常數(shù)的計算應用、滴定實驗過程分析和定量計算，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．